面临着“双碳”目标的约束，氢能，尤其是电解水制氢技术受到了广泛的关注。然而，高能耗是制约该技术产业化的关键问题之一。基于此，提出“牺牲阳极碳辅助电解水制氢”的策略，利用碳氧化反应（COR）替代析氧反应（OER），实现能耗的大幅降低。具体是利用两步碳化法制备出F掺杂生物炭（记作F-BC-850），采用XRD、SEM-EDS、热重分析、XPS等表征手段解析F-BC-850的结构特征；通过电化学方法阐明F-BC-850与制氢性能间的构效关系。结果表明：在0.5 M H2SO4溶液中，10 mA/cm2下，其能耗是传统Pt片电极的57.9%；表征结果发现氟化铵热解产生的HF刻蚀生物炭，能够形成活性较强的C-F键，进而提升了碳氧化性能。F物种的引入改变了碳结构，促进H2O分子产生*OH,并强化了碳原子对*OH的吸附能力。本工作可为碳辅助电解水制氢高效产H2和生物质高值化利用提供科学依据。
燃料化学学报
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