具有独特周期性纳米条纹图案的自组装 Ru/Si 异质结构的发现及其对析氢反应的促进作用
材料科学
2024-03-19 v1
摘要
二维（2D）异质结构化是一种设计纳米结构催化系统的通用方法，能够实现界面与电子结构的重构和调控。然而，由于合成策略有限，具有此类结构的催化剂极为稀缺。本文中，我们通过对 LaRuSi 电子化合物进行酸刻蚀，报道了一种高度有序的二维 Ru/Si 纳米异质结构（RSHS）。RSHS 表现出优异的析氢电催化活性，在碱性介质中电流密度为 10 mA/cm2 时过电位为 14 mV。实验分析与第一性原理计算均表明，界面处 Ru-Si 的强相互作用可以调控 Ru 的电子态，从而优化氢吸附能。此外，由于 Ru 和 Si 的协同效应，水分解的能垒显著降低。RSHS 中具有丰富界面的独特纳米条纹结构，将为构建具有可调电子态和双活性位点的高效催化剂提供范式。
引用
@article{arxiv.2403.11822,
title = {Discovery of self-assembled Ru/Si heterostructures with unique periodic nanostripe patterns boosting hydrogen evolution},
author = {Weizheng Cai and Xinyi He and Tian-Nan Ye and Xinmeng Hu and Chuanlong Liu and Masato Sasase and Masaaki Kitano and Toshio Kamiya and Hideo Hosono and Jiazhen Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.11822},
year = {2024}
}
备注
20 pages, 5 figures