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西北大学王宁教授课题组开发了一种制备Ru-RuO2复合物的通用方法,为设计金属/金属氧化物双功能催化剂提供了新的策略和路径。
电催化水分解制氢获得的氢气纯度高、易于与可再生能源结合,被认为是最有发展潜力的绿色氢能供应方式。开发用于析氢/析氧反应(HER/OER)的高性能双功能催化剂对于高效利用氢能具有重要意义。而有界面的双功能催化剂可以获得高效率的HER/OER性能。Ru和RuO2分别作为潜在的HER和OER催化剂,二者的结合可以满足特定半反应的能量需求,进一步优化催化性能。 基于此,西北大学王宁联合河南工业大学孙旭镯等人提出了一种还原-水解同步策略,实现了在多种基底(泡沫镍,碳纳米管和石墨烯)上生长Ru-RuO2复合物。这种通用的方法首先将聚多巴胺(PDA)包覆在基底上,在简单的水热条件下,利用PDA的弱还原性和钌盐自身水解性,使钌盐的还原和水解反应同时进行,并分别生产Ru单质和RuO2,再经过煅烧处理后,制备得到具有丰富界面的Ru-RuO2双功能催化剂。所制备的泡沫镍基催化剂(Ru-RuO2/NC/NF)在碱性介质表现出优异HER和OER性能,其在10 mA cm-2的过电位分别为24 和223 mV。值得一提的是,Ru-RuO2/NC/NF||Ru-RuO2/NC/NF表现出优异的整体水分解性能,仅需1.48 V的电压可达到10 mA cm-2的电流密度。 论文信息 Ru−RuO2 Nanoparticles Decorated on Various Substrates via Reduction-Hydrolysis Strategy for Boosting Overall Water-Splitting Performance Yanping Hu, Jing Zhou, Dr. Xuzhuo Sun, Prof. Jing Chen, Dr. Bo Li, Yujia Wang, Prof. Ning Wang ChemCatChem DOI: 10.1002/cctc.202201010
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