碱性环境中的高活性HOR/HER（氢气氧化/产氢）电催化剂、对此类催化剂的催化反应机理基础性研究对即将来临的氢能经济非常重要，有鉴于此，武汉大学罗威等报道了Ru界面电子结构通过P掺杂能够有效的改善碱性环境中HOR/HER催化性能。通过控制掺杂的P量，P-Ru/C催化剂的催化性能显著改善，交换电流密度达到0.72 mA cm^-2，质量活性达到0.43 mA μg^-1，交换电流密度和质量活性分别达到5倍和3.5倍量提高（与Ru/C催化剂对比），比商业购置的Pt/C(20 wt. %)在HOR反应的催化性能同样达到2倍提高。在HER催化反应中，P-Ru/C的催化性能达到6倍。实验结果和DFT计算结果说明，通过P掺杂进行电子结构调控，能够显著改善HOR/HER催化反应的性能、提高催化反应动力学。

本文要点：

（1）

催化剂制备。通过Ru(acac)₃提供Ru，三正辛基氧化膦(TOPO)作为溶剂并提供掺杂膦元素，分别在240，280，320，360 ℃中反应1 h，制备P-Ru纳米粒子。在加热处理过程中，少量三正辛基氧化膦发生分解并将磷掺杂到Ru中。随后将合成的P-Ru纳米粒子担载于XC-72碳基材料上，通过煅烧方法得到P-Ru/C催化剂。

参考文献

Yuanmeng Zhao, Xuewei Wang, Gongzhen Cheng, and Wei Luo*

Phosphorus-Induced Activation of Ruthenium for Boosting Hydrogen Oxidation and Evolution Electrocatalysis, ACS Catal. 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c03148

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c03148