堿性氫氧化反應(HOR)和析氫反應(HER)是重要的電催化反應。不幸的是,由于關鍵反應中間體在現有電催化劑上的不利吸附,使得它們的反應動力學緩慢。在這里,蘇州大學Li Yanguang、Han Na、Wang Lu、Zhong Jun表明納米級合金化產生的電子效應可以彌補這一挑戰。
本文要點:
1) 作者采用溶劑熱法制備了銥合金表面鎳納米粒子,該粒子具有均勻的尺寸分布和獨特的核殼結構,并具有原子層厚的合金殼層。在堿性溶液中,該催化劑具有優異的HOR活性,其質量活性和交換電流是貴金屬催化劑的4-6倍。
2) 此外,作者測量到銥基催化劑高達1V的寬HOR工作電位窗口,該催化劑還具有高HER活性,僅需要η=33mV即可達到10mA cm-2。理論模擬表明,合金殼中的電子效應可以顯著調節*H和*OH的吸附能,從而促進堿性溶液中的雙功能HOR/HER。
Xu Jie et.al Prominent Electronic Effect in Iridium-Alloy-Skinned Nickel Nanoparticles Boosts Alkaline Hydrogen Electrocatalysis EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE02382F
https://doi.org/10.1039/D3EE02382F