Thứ năm, 25/10/2018 00:11
Số 10 năm 201841 - 45Download

Kết hợp Ag vào vật liệu khung hữu cơ kim loại Zr-CPEB nhằm gia tăng hoạt tính xúc tác điện cho phản ứng sinh khí hydro

Lê Viết Hải 1*, Trần Quang Bình1 , Nguyễn Thị Huỳnh Hoa1 , Đoàn Lê Hoàng Tân1,2, Cổ Thanh Thiện1 , Trần Văn Mẫn1,3

* Tác giả liên hệ: Email: lvhai@hcmus.edu.vn

 

1 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh

2 Trung tâm Nghiên cứu Vật liệu cấu trúc nano và Phân tử (INOMAR), Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh

3 Phòng thí nghiệm Hoá lý ứng dụng (APC-Lab), Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh

Ngày nhận bài: 24/04/2018; ngày chuyển phản biện: 27/04/2018; ngày nhận phản biện: 30/05/2018; ngày chấp nhận đăng: 11/06/2018

Tóm tắt:

Vật liệu composite Ag@Zr-CPEB được tổng hợp trên cơ sở kết hợp kim loại Ag vào vật liệu khung hữu cơ kim loại Zr-CPEB. Vật liệu nền Zr-CPEB được tổng hợp từ muối kim loại Zr(IV) và 1,4-bis(2-[4-carboxyphenyl]ethynyl) benzene (H2 CPEB) theo phương pháp nhiệt dung môi. Kim loại Ag được đưa vào cấu trúc của Zr-CPEB theo quy trình hai giai đoạn gồm tẩm ion Ag(I) lên cấu trúc Zr-CPEB và khử Ag(I) về Ag bằng NaBH4 . Cấu trúc của Zr-CPEB được xác nhận bằng phép đo nhiễu xạ tia X dạng bột (PXRD), sự hiện diện của Ag trong vật liệu composite được chứng minh bằng phương pháp đo UV-Vis, FESEM-EDS và TEM. Hoạt tính xúc tác điện hoá của vật liệu được khảo sát bằng phương pháp quét thế vòng tuần hoàn trong dung dịch Na2 SO4 0,5M (pH 7,2). Kết quả nhận được cho thấy, Ag chiếm 2% khối lượng và có tác động tăng cường hoạt tính xúc tác của vật liệu composite đối với phản ứng phân tách nước tạo H2 . Mật độ dòng sinh khí H2 ở quá thế 850 mV/RHE của vật liệu Ag@Zr-CPEB tăng 2,5 lần so với vật liệu nền Zr-CPEB.

Từ khóa:

phản ứng sinh khí hydro, vật liệu composite khung hữu cơ kim loại, vật liệu khung hữu cơ kim loại, xúc tác điện hoá.

Chỉ số phân loại:
2.5

Incorporation of silver into a Zr-CPEB metal-organic framework to enhance the electrocatalytic activity of hydrogen evolution reaction (HER)

Viet Hai Le1*, Quang Binh Tran1 , Thi Huynh Hoa Nguyen1 , Le Hoang Tan Doan1,2, Thanh Thien Co1 , Van Man Tran1,3

1 University of Science - Vietnam National University, Ho Chi Minh City (VNUHCM)

2 Center for Innovative Materials and Architectures (INOMAR), VNUHCM

3 Applied Physical Chemistry Laboratory, University of Science - VNUHCM

Received: 24 April 2018; accepted: 11 June 2018

Abstract:

Ag@Zr-CPEB composite was synthesized by the incorporation of Ag metal into the Zr-CPEB metalorganic framework. The Zr-CPEB was synthesized from Zr(IV) salt and 1,4-bis(2-[4-carboxyphenyl]ethynyl) benzene (H2 CPEB) linker by the solvent-thermal method. Ag metal was incorporated in Zr-CPEB via a two-step process, including (i) absorption of Ag(I) ions into the Zr-CPEB and (ii) reduction of the Ag(I) ions to Ag by NaBH4 . The structure of Zr-CPEB was studied by Powder X-Ray Diffraction (PXRD). The presence of Ag in the composite was investigated by UV-Vis spectroscopy, FESEM energy dispersive X-ray (EDX), and TEM methods. Electro-catalytic properties of the Zr-CPEB support and Ag@Zr-CPEB composite were examined by the cyclic voltammetry (CV) method in 0.5 M Na2 SO4 (pH 7.2) aqueous solution. The results showed that the amount of Ag in the as-prepared composite was ca. 2% wt. Ag had increased the catalytic activity of the composite for the hydrogen evolution reaction (HER). The current density (at 850 mV/RHE) for HER of the Ag@Zr-CPEB composite was increased by 2.5 times compared to that of Zr-CPEB

Keywords:

electrocatalytic, hydrogen evolution reaction (HER), metal-organic frameworks (MOFs), metalorganic framework composite.

Classification number:
2.5
Lượt dowload: 401 Lượt xem: 1025

Đánh giá

X
(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)
Chấm điểm