国产亚洲精品VA片在线播放 ,中文字幕av无码不卡免费,国产一区日韩二区欧美三区

武漢理工大學(xué)木士春Nature子刊：酸性水氧化雙連續(xù)RuO2納米反應(yīng)器！

第一作者：Ding Chen, Ruohan Yu, Kesong Yu, Ruihu Lu

通訊作者：木士春

通訊單位：武漢理工大學(xué)

論文速覽

本文提出了一種由多尺度缺陷RuO₂納米單體（MD-RuO₂-BN）組成的雙連續(xù)納米反應(yīng)器，用于提高釕（Ru）基催化劑在酸性環(huán)境中的活性和穩(wěn)定性，以期替代更昂貴的銥（Ir）基材料作為質(zhì)子交換膜水電解器（PEMWEs）的陽(yáng)極催化劑。通過(guò)三維斷層掃描重建技術(shù)確認(rèn)了這種獨(dú)特的雙連續(xù)納米反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)提供了豐富的活性位點(diǎn)和通過(guò)腔體限制效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的快速傳質(zhì)能力。

此外，現(xiàn)有的空位和晶界賦予了MD-RuO₂-BN豐富的低配位Ru原子和減弱的Ru-O相互作用，抑制了晶格氧的氧化和高價(jià)Ru的溶解。因此，在酸性介質(zhì)中，MD-RuO₂-BN實(shí)現(xiàn)了超高水氧化活性（196 mV @ 10 mA cm^-2）和超低降解速率1.2 mV h^-1。使用MD-RuO₂-BN作為陽(yáng)極的自制PEMWE也展現(xiàn)了高水分解性能（1.64 V @ 1 A cm^-2）。

理論計(jì)算和原位拉曼光譜進(jìn)一步揭示了MD-RuO₂-BN的電子結(jié)構(gòu)和水氧化過(guò)程的機(jī)制，合理化了通過(guò)多尺度缺陷和保護(hù)活性Ru位點(diǎn)的協(xié)同效應(yīng)增強(qiáng)的性能。

圖文導(dǎo)讀

圖1：MD-RuO₂-BN的制備和催化過(guò)程，以及通過(guò)雙球差校正掃描透射電子顯微鏡（AC-STEM）觀察到的催化劑微觀結(jié)構(gòu)。

圖2：三維斷層掃描重建技術(shù)展示了MD-RuO₂-BN的形貌，揭示了由超細(xì)RuO₂納米單體和內(nèi)部孔隙組成的獨(dú)特的雙連續(xù)納米反應(yīng)器結(jié)構(gòu)。

圖3：MD-RuO₂-BN在原子尺度的觀察，包括STEM圖像、XPS光譜、EPR光譜、XANES和EXAFS光譜，以及通過(guò)小波變換（WT）驗(yàn)證的EXAFS光譜分析結(jié)果。

圖4：MD-RuO₂-BN的OER活性測(cè)試結(jié)果，包括極化曲線、Tafel曲線、Nyquist圖和穩(wěn)定性測(cè)試。

圖5：通過(guò)DFT計(jì)算和原位拉曼光譜對(duì)MD-RuO₂-BN增強(qiáng)活性和穩(wěn)定性的機(jī)理分析。

總結(jié)展望

本文通過(guò)將具有豐富Ru/O空位和內(nèi)外晶界的RuO₂納米單體組裝成雙連續(xù)納米反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)了RuO₂的電子和微觀結(jié)構(gòu)的同步優(yōu)化。Ru的氧化態(tài)降低和Ru-O鍵的延長(zhǎng)減弱了Ru-O相互作用，抑制了晶格氧的氧化和高價(jià)Ru的溶解，從而增強(qiáng)了RuO₂的耐久性。

同時(shí)，豐富的反應(yīng)區(qū)域和高效的低配位活性原子共同提高了催化活性。因此，定制的MD-RuO₂-BN在三電極電池設(shè)置和質(zhì)子交換膜水電解器（PEMWEs）中展現(xiàn)了無(wú)與倫比的OER活性和穩(wěn)定性。此外，集成的氫-水循環(huán)電源系統(tǒng)的演示為Ru基材料的應(yīng)用提供了更多機(jī)會(huì)。這項(xiàng)工作為提高無(wú)銥基OER催化劑的催化性能提供了見解，并將激發(fā)PEMWEs在大規(guī)模綠色H₂生產(chǎn)中的發(fā)展。

文獻(xiàn)信息

標(biāo)題：Bicontinuous RuO2 nanoreactors for acidic water oxidation

期刊：Nature Communications

DOI：10.1038/s41467-024-48372-4

原創(chuàng)文章，作者：計(jì)算搬磚工程師，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/2024/05/13/a63c272a16/

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

武漢理工大學(xué)木士春Nature子刊：酸性水氧化雙連續(xù)RuO2納米反應(yīng)器！

相關(guān)推薦