氢气是一种零排放的能源,有望取代日益减少的化石燃料。电解水是获得氢气的一种可持续方法,但这种非自发的过程需要电力来进行。因此,利用析氢反应(HER)催化剂降低电解能耗或降低电解过电位。
由于超微粒具有很高的催化活性,研究人员正致力于将其作为催化剂。例如,据报道,Ru纳米粒子的催化活性比散装Ru催化剂高100-200%。不幸的是,制备分散性好的纳米颗粒具有挑战性,因为纳米颗粒容易聚集在一起。
最近在化学通讯,傅强楚秦勇和常州大学的同事们,中国应对了这一挑战。他们使用一种Ru基配位络合物和三聚氰酸作为反应物,合成了~2纳米Ru纳米粒子均匀分散在石墨烯片上的高性能HER催化剂。在合成的热退火过程中,配合物的配体和三聚氰酸都分解为氮掺杂的碳壳,覆盖形成的Ru纳米粒子。这些外壳起到了防止颗粒聚集的垫片的作用(图1)。
在酸性和碱性电解质中,2纳米Ru粒子(RUNC-2)显示的过电位较低,电流密度高于不含碳涂层的5纳米Ru粒子(图2)(RUNC-5)。值得注意的是,2纳米颗粒在酸性电解质中的性能与基准铂催化剂相当(图2a中的红色和黑色曲线)。
的概念原位新一代的保护涂层可以激发其他超小纳米颗粒的合成,从而将她的催化性能推向新的高度。
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化学。共同体。,2018,doi:10.1039/c8cc08276f
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刘天宇获得博士学位。(2017)加州大学新利手机客户端化学专业,美国的圣克鲁斯。他热衷于科学传播,向公众和具有不同研究专长的科学家介绍尖端研究。他是一个博客作家化学。共同体。和化学。脊髓损伤.有关他的更多信息,请访问网址:liutianyuresearch.weebly.com/.