用于高效稳定碱性析氢反应的 Ru-O-Mo 配对位点

HuangJingWei Li; Kang Liu; Junwei Fu; Kejun Chen; Kexin Yang; Yiyang Lin; Baopeng Yang; Qiyou Wang; Hao Pan; Zhoujun Cai; Hongmei Li; Maoqi Cao; Junhua Hu; Ying-Rui Lu; Ting-Shan Chan; Emiliano Cortés; Andrea Fratalocchi; Min Liu

doi:10.1016/j.nanoen.2021.105767

用于高效稳定碱性析氢反应的 Ru-O-Mo 配对位点

化学物理 2021-08-31 v1 材料科学

作者: HuangJingWei Li , Kang Liu , Junwei Fu , Kejun Chen , Kexin Yang , Yiyang Lin , Baopeng Yang , Qiyou Wang , Hao Pan , Zhoujun Cai , Hongmei Li , Maoqi Cao , Junhua Hu , Ying-Rui Lu , Ting-Shan Chan , Emiliano Cortés , Andrea Fratalocchi , Min Liu

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摘要

碱性介质中的电催化析氢反应 (HER) 是一种有前景的电化学能量转换策略。钌 (Ru) 是一种用于 HER 的高效且成本适宜的催化剂，然而其表面较低的 H2O 吸附导致缓慢的 H2O 解离过程，目前制约了该催化剂在碱性 HER 中的性能。本文中，我们证明通过构建 Ru-O-Mo 位点可显著改善 H2O 吸附。我们通过简便的热处理过程制备了具有 Ru-O-Mo 位点的 Ru/MoO2 催化剂，并利用透射电子显微镜 (TEM) 与扩展 X 射线吸收精细结构 (EXAFS) 表征了 Ru-O-Mo 界面的形成。借助傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 与 H2O 吸附测试，我们证明 Ru-O-Mo 位点的 H2O 吸附能力是 Ru 催化剂的十倍。具有 Ru-O-Mo 位点的催化剂在 1 M KOH 电解液中于 10 mA cm-2 下展现出 16 mV 的当前最佳过电位，较此前 Ru (59 mV) 与商用 Pt (31 mV) 催化剂的最佳值降低为三分之一。我们证明这些性能在 40 小时内稳定无衰减。这些结果可为设计高效稳定催化剂开辟新路径。

关键词

析氢反应碱性介质 Ru-O-Mo 位点 Ru/MoO2 催化剂 H2O 吸附过电位电催化剂

引用

@article{arxiv.2108.13292,
  title  = {Paired Ru-O-Mo ensemble for efficient and stable alkaline hydrogen evolution reaction},
  author = {HuangJingWei Li and Kang Liu and Junwei Fu and Kejun Chen and Kexin Yang and Yiyang Lin and Baopeng Yang and Qiyou Wang and Hao Pan and Zhoujun Cai and Hongmei Li and Maoqi Cao and Junhua Hu and Ying-Rui Lu and Ting-Shan Chan and Emiliano Cortés and Andrea Fratalocchi and Min Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.13292},
  year   = {2021}
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用于高效稳定碱性析氢反应的 Ru-O-Mo 配对位点

摘要

关键词

引用

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