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Nat. Commun.：Ru/TiN设计助力高效稳定碱性电催化制氢

催化计 · 公众号 · 科技自媒体 · 2024-08-01 20:54

正文

电催化讨论群-1： 529627044

电催化剂是发展价格便宜且高效率电解水器件的关键，目前人们发现氢能够作为一种干净可持续性的能量载体。

有鉴于此， 南开大学罗景山教授、巴斯克大学 (UPV/EHU) Federico Calle-Vallejo 等 在 TiN 载体上修饰 Ru 纳米粒子（ Ru NPs/TiN ）作为碱性制氢电催化剂。

本文要点

要点1. Ru NPs/TiN 电催化剂在碱性制氢反应种达到 20 A mg ^-1 _Ru 需要的过电势为 63 mV ，而且具有长期稳定性。电催化剂的结构分析说明 Ru 纳米粒子修饰在 TiN 载体上能够调节 Ru 纳米粒子的性质， DFT 理论计算结果说明 Ru 纳米粒子与 TiN 载体之间具有非常强的亲和性，通过载体 - 纳米粒子之间的相互作用，能够调节氢吸附能量。

要点2. 使用 Ru NPs/TiN 催化剂构筑阳离子交换膜电解槽器件在 5 A cm ^-2 电流密度工作 1000 h 的过程未见性能衰减，这种性能超过了商业电解槽器件。

这项研究有助于设计高性能电解水催化剂。

Zhao, J., Urrego-Ortiz, R., Liao, N.et al. Rationally designed Ru catalysts supported on TiN for highly efficient and stable hydrogen evolution in alkaline conditions. Nat Commun 15, 6391 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-50691-5

https://www.nature.com/articles/s41467-024-50691-5

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光催化群-2： 927909706

均相催化与酶催化群-2： 929342001

纳米催化群-1： 256363607

多孔材料群-2： 813094255

理论计算群-2： 863569400

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