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随着经济的不断发展,能源和环境问题变得越来越严重。氢(H2)作为一种富裕、清洁的能源,被认为是一种较好的化石燃料替代品,有望解决能源危机和环境污染问题。在H2的工业化生产过程中,高效的电催化剂是必不可少的。目前Pt基催化剂被认为是制氢反应的最佳电催化剂。然而,昂贵的成本限制了它们的广泛应用。近年来,人们进行了许多努力来设计和开发高效的析氢电催化剂,其中金属Pd由于和Pt具有相似的结构和性能,并且价格相对低廉,储量相对丰富,因而被认为是Pt基催化剂的优良替代品而得到广泛研究。本论文采用两步脱合金化的方法制备了一种新型的具有纳米多孔结构的Pd-Cu-Ni-S析氢电催化剂。相比较块状材料,纳米多孔材料具有较高的比较面积,因而具有高的催化活性。在我们的工作中发现一个有趣的现象:在对Al Pd Cu Ni的结晶态合金进行脱合金处理后,形成纳米多孔中存在大量的非晶相,这种在温和的条件下实现非晶化现象在目前的文献中鲜有报道。以Al80Pd10Cu5Ni5为前驱体合金,先在碱性溶液中反应24h,得到中间产物Pd-Cu-Ni,再在90℃下与15mol/L H2SO4溶液反应48h得到最终产物Pd-Cu-Ni-S。所制备的非晶纳米多孔Pd-Cu-Ni-S催化剂在酸性介质中具有优异的催化活性,与商业Pt/C催化剂非常接近,但成本却大大降低。非晶纳米多孔Pd-Cu-Ni-S催化剂在电流密度为10 m A cm-2处的过电位和Tafel斜率分别为48 m V和35 m V dec-1,交换电流密度也达到385.45 u A cm-2。同时,该催化剂具有良好的电化学稳定性。非晶纳米多孔Pd-Cu-Ni-S催化剂在制氢方面的突出性能是由于具有双连续纳米多孔结构、改进的电荷转移机制、在非晶相中含有更多的桥接S22-和/或顶端S2-以及Pd、Cu、Ni和S元素之间的协同作用。本研究开发了富含非晶相的新型高效析氢电催化剂,综合了纳米多孔材料以及非晶合金的优点,为纳米多孔材料在催化领域的研究和应用具有重要价值。此外,本研究对于拓展非晶合金形成理论、深入理解非晶合金的无序结构也具有重要的理论意义。