電催化劑是發(fā)展價格便宜且高效率電解水器件的關(guān)鍵，目前人們發(fā)現(xiàn)氫能夠作為一種干凈可持續(xù)性的能量載體。
有鑒于此，南開大學(xué)羅景山教授、巴斯克大學(xué)(UPV/EHU) Federico Calle-Vallejo等在TiN載體上修飾Ru納米粒子（Ru NPs/TiN）作為堿性制氫電催化劑。
本文要點(diǎn)
（1）
Ru NPs/TiN電催化劑在堿性制氫反應(yīng)種達(dá)到20 A mg-1Ru需要的過電勢為63 mV，而且具有長期穩(wěn)定性。電催化劑的結(jié)構(gòu)分析說明Ru納米粒子修飾在TiN載體上能夠調(diào)節(jié)Ru納米粒子的性質(zhì)，DFT理論計(jì)算結(jié)果說明Ru納米粒子與TiN載體之間具有非常強(qiáng)的親和性，通過載體-納米粒子之間的相互作用，能夠調(diào)節(jié)氫吸附能量。
（2）
使用Ru NPs/TiN催化劑構(gòu)筑陽離子交換膜電解槽器件在5 A cm-2電流密度工作1000 h的過程未見性能衰減，這種性能超過了商業(yè)電解槽器件。這項(xiàng)研究有助于設(shè)計(jì)高性能電解水催化劑。
參考文獻(xiàn)
Zhao, J., Urrego-Ortiz, R., Liao, N. et al. Rationally designed Ru catalysts supported on TiN for highly efficient and stable hydrogen evolution in alkaline conditions. Nat Commun 15, 6391 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-50691-5
https://www.nature.com/articles/s41467-024-50691-5
