申燁華/王正Small: 超親水碳納米纖維內(nèi)限制的納米級(jí)和原子Ru電催化劑用于高效HER 2023年10月12日 下午7:25 ? 頭條, 百家, 頂刊 ? 閱讀 51 氫氣是一種可持續(xù)生產(chǎn)的能源載體,是能夠解決能源危機(jī)和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的最有前景的候選者。電催化析氫(HER)是最有效的制氫方法。但是設(shè)計(jì)更高效和任何pH值通用的HER催化劑極仍具有挑戰(zhàn)性。 西北大學(xué)申燁華、王正等用Ru(bpy)3Cl2(bpy = 2,2′-聯(lián)吡啶)浸漬大量環(huán)保的細(xì)菌纖維素(BC),隨后將其熱解得到一系列用于析氫反應(yīng)(HER)的Ru基催化劑(Ru@CNF)。 Ru@CNF對(duì)HER的優(yōu)異電催化活性可歸因于受限制的亞2 nm Ru NPs和原子Ru物種的協(xié)同作用,以及氧化CNF內(nèi)的尺寸限制,導(dǎo)致內(nèi)部納米纖維表面和Ru物種之間發(fā)生特殊的相互作用。 在HER過(guò)程中,當(dāng)電流密度為10 mA cm-2時(shí),Ru@CNF的過(guò)電位分別為19.6 mV(1.0 M KOH)和55.0 mV(0.5 M H2SO4),在10000次CV循環(huán)后仍保持活性。 DFT計(jì)算表明,Ru15表現(xiàn)出比Ru55(-0.46 eV和0.28 eV,H2O吸附和解離自由能)和Ru88(-0.27 eV和0.75 eV,H2O吸附和解離自由能)更高的H2O吸附自由能(-0.86 eV)和更低的H2O解離自由能(0.13 eV)。 另外,Ru15顯示出比Ru55 (-0.22 eV)和Ru88(-0.37 eV)更小的ΔGH*(-0.14 eV)。ΔGH*值越接近0 eV,催化劑的H*解吸和H2生成越有利。因此,減小Ru NPs的尺寸可提供卓越的HER活性。 Nanoscaled and atomic ruthenium electrocatalysts confined inside super-hydrophilic carbon nanofibers for efficient hydrogen evolution reaction. Small, 2021. DOI: 10.1002/smll.202102160 原創(chuàng)文章,作者:Gloria,如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明來(lái)源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/12/5e4165426f/ 催化 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 Nature子刊:K改性富邊緣MoS2,促進(jìn)CO選擇性加氫制高級(jí)醇 2023年11月9日 ?湖大/帝國(guó)理工Nature子刊:安時(shí)級(jí)軟包鉀離子混合電容器實(shí)現(xiàn)6分鐘快速充電 2023年10月25日 李玉良&黃長(zhǎng)水AEM: 對(duì)Li+, Na+, K+具有良好的存儲(chǔ)和擴(kuò)散特性的多孔3D硅-金剛石 2023年11月1日 黃洪偉/陳芳/盧岳Nature子刊:鐵電納米片上構(gòu)建一維單原子陣列,增強(qiáng)光催化CO2還原活性 2024年1月25日 北工大汪浩團(tuán)隊(duì) ACB:金屬邊界限域Pt原子構(gòu)筑實(shí)現(xiàn)多重氫催化轉(zhuǎn)化 2024年7月31日 Nature子刊:金納米粒子與鈷卟啉的強(qiáng)協(xié)同作用誘導(dǎo)高效光催化析氫 2023年10月8日