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氧化釕（RuO₂）催化劑是Ir基催化劑的替代品，目前酸性OER反應的研究主要集中在通過引入雜原子來提高活性和穩(wěn)定性。但是，人們對于雜原子的摻雜量與OER機制之間的關(guān)系尚不清楚。

有鑒于此，韓國科學技術(shù)院（KAIST）Jinwoo Lee、首爾大學Jeong Woo Han、浦項科技大學Chang Hyuck Choi等報道合成了具有不同Mn/Ru比的金紅石MnRu固溶體氧化物（Mn_xRu_1-xO₂），研究Mn含量對于活性和穩(wěn)定性的影響。

本文要點：

（1）

通過實驗和計算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)增加Mn含量會提高Ru的氧化態(tài)，并將OER機制從吸附物演變機理（AEM）轉(zhuǎn)變?yōu)榫Ц裱鯔C理（LOM）。Mn濃度的增加增強了Ru-O鍵的共價性，導致晶格氧參與OER反應機理。

（2）

Mn_0.2Ru_0.8O₂催化劑具有最合適的Mn/Ru比，在質(zhì)子交換膜水電解槽（PEMWE）中能夠穩(wěn)定工作100 h，在1.8 V_cell達到3.15 A cm^-2，超過了能源部制訂的2026年目標。

參考文獻

Hyunwoo Jun, Eunseo Kang, Jinuk Moon, Hoyoung Kim, Sunghoon Han, Seokhyun Choung, Seongbeen Kim, Seung Yeop Yi, Eunae Kang, Chang Hyuck Choi, Jeong Woo Han, Jinwoo Lee, Quantity effect of heteroatom incorporation on the oxygen evolution mechanism in ruthenium oxide, Chem 2024

DOI: 10.1016/j.chempr.2024.11.005

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929424005898