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通過肼氧化促進分解水有可能解決大規模制氫面臨能量消耗的挑戰。含Ru電催化劑能夠進行HER和肼氧化兩個反應，但是通常催化劑面臨著中間體物種的強烈吸附。

有鑒于此，中國科學技術大學章根強、中國科學院理化技術研究所夏靜設計將Ru簇修飾在NiFe-LDH上的催化劑，命名為Ru_c/NiFe-LDH，從而調節中間體的吸附，改善Ru的電催化活性。

主要內容

（1）

這種催化劑通過構筑Ru-O-Ni/Fe顯著增強中間體在Ru表面吸附，僅僅0.43 V的過電勢就實現了工業量級1 A cm^-2電流密度，能源的節約達到3.94 kWh m^-3_H2，而且能夠在5 A cm^-2電流密度實現長達120 h的穩定性。

（2）

通過先進的表征和理論計算，說明Ru-O-Ni/Fe結構拓展Ru團簇的d能帶區間，降低d能帶的中心位置，提高反鍵軌道電子的占據情況，改善中間體的吸附能，增強Ru的催化活性。

參考文獻

Yin Zhu, Yanxu Chen, Yafei Feng, Xiangmin Meng, Jing Xia, Genqiang Zhang, Constructing Ru-O-TM Bridge in NiFe-LDH Enables High Current Hydrazine-assisted H₂ Production, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202401694

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202401694