研討會名稱：2023台灣國際觸媒研討會(TICC-2023)

組別/獎項：電催化組-口頭發表佳作

論文名稱：碳球在電催化碘離子氧化反應上的應用

摘要：

本實驗採用碘離子氧化反應（IOR）代替傳統水電解陽極的產氧反應（OER）。通過IOR比OER相對較低的氧化電勢，整體產氫具有能耗更低的優勢，除了氫氣之外還可以生產出更具經濟價值的碘。本實驗中使用的觸媒是源自葡萄糖的非金屬碳球（Carbon spheres, CS）。此外，通過摻雜或改變碳化溫度開發了一系列碳基無金屬催化劑（Carbon-based metal-free catalysts, CMFC）。我們展示了一種用於 IOR 的碳基電解質，具有優異的酸性條件耐受性、結構穩定性和可持續性。我們展示了一種用於 IOR 的碳基電極，具有優異的酸性條件耐受性、結構穩定性和可持續性。透過掃描電子顯微鏡（SEM）、拉曼光譜、軟X射線吸收光譜（XAS）、X射線光電子能譜（XPS）等技術對材料進行了表徵。在拉曼結果中可以發現，元素的摻雜可以有效改變I_D/I_G，而且從元素分析中也可以看出，只需摻雜少量的硫就可以有效提高活性。在電化學性能方面，1 wt%硫摻雜（2SCS/TF）的催化劑活性性能最好，起始電位為0.61 V，在10 mA/cm²時電位低至0.64 V，明顯優於OER。在72小時穩定性測試中，硫摻雜碳球可以在10mA/cm²的恆電流下連續工作，電壓上升僅為9%。