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合理設(shè)計(jì)策略以提高釕（Ru）的本征活性和穩(wěn)定性，對(duì)電解水的實(shí)質(zhì)性發(fā)展具有重要意義?；诖?，南京師范大學(xué)徐林副教授和唐亞文教授、中國林業(yè)科學(xué)研究院孫康研究員（共同通訊作者）等人報(bào)道了一種由均勻的超細(xì)Ru納米團(tuán)簇原位錨定在N-摻雜碳納米纖維的電催化劑（Ru@N-CNFs）。Ru@N-CNFs具有突出的全pH值HER性能，在10 mA cm^-2下具有16和17 mV的低過電位，在酸性和堿性電解質(zhì)中分別具有31.8和28.5 mV dec^?1的低Tafel斜率，優(yōu)于最先進(jìn)的商用Pt/C和Ru/C基準(zhǔn)催化劑。

Ru@NC異質(zhì)結(jié)的電荷密度差圖表明，電荷在N摻雜C側(cè)積聚，在Ru側(cè)耗盡，表明電子從金屬Ru向N摻雜碳載體的自發(fā)遷移。H吸附的熱中性吉布斯自由能（ΔG_H*）值接近于0，表明HER具有較高的本征活性H*吸附。ΔG_H*圖表明，Ru@NC異質(zhì)結(jié)的ΔG_H*值為-0.11 eV，明顯小于原始Ru的ΔG_H*值（-0.39 eV）。

DFT計(jì)算證明，Ru@NC肖特基異質(zhì)結(jié)顯著地誘導(dǎo)了界面電子態(tài)的重新配置，提高電荷轉(zhuǎn)移效率，降低反應(yīng)能壘，具有良好的HER性能。

通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果和DFT計(jì)算，Ru@N-CNFs具有較好的HER性能，原因如下：

（1）Mott-Schottky Ru/N-CNFs異質(zhì)結(jié)自發(fā)地誘導(dǎo)了異質(zhì)界面處的電子調(diào)節(jié)，形成了內(nèi)部電場(chǎng)，有效地提高了電荷轉(zhuǎn)移效率和本征活性；

（2）超細(xì)Ru納米團(tuán)簇能夠提高原子利用效率，并提供豐富的有效能量低配位表面原子；

（3）CNFs的相互交織不僅促進(jìn)了質(zhì)量擴(kuò)散和電子傳遞，還擴(kuò)大了活性物質(zhì)的暴露和電解質(zhì)的滲透，極大加快了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)；

（4）將Ru納米團(tuán)簇原位生長(zhǎng)到N-CNFs的電流收集器上，有效防止活性位點(diǎn)發(fā)生不良的團(tuán)聚和分離，保證了良好的力學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性。

Manipulating the Rectifying Contact between Ultrafine Ru Nanoclusters and N-Doped Carbon Nanofibers for High-Efficiency pH-Universal Electrocatalytic Hydrogen Evolution. Small, 2022, DOI: 10.1002/smll.202206781.

https://doi.org/10.1002/smll.202206781.

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