通过简单的方法来获得高效催化剂一直是研究人员追求的目标。

近日，苏州大学郎建平教授，顾宏伟教授报道了利用一锅热解反应实现分子限制，在碳基质中制备了钌（Ru）基纳米团簇。

文章要点

1）这种合成方法的一个独特特点是将溶剂和基底一起煅烧。当溶剂蒸发时，在煅烧过程中，基底形成致密的固体，在碳化过程中具有限制Ru中心聚集的效果。

2）所制备的Ru/RuO_x纳米团簇催化剂在析氢/析氧反应（HER/OER）方面表现出令人印象深刻的高活性。作为HER催化剂的Ru纳米团簇（Ru NCs）在1.0 M KOH和0.5 M H₂SO₄中，电流密度为-10 mA cm^-2时，过电位分别为低至5 mV和5.1 mV。此外，一锅法制备的催化剂具有更高的结晶度、更高的Ru含量和超细的团簇尺寸，这使得它具有优异的电化学性能。而氧化得到的RuO_x纳米团簇（RuO_x NCs）则表现出良好的OER性能，在电流密度为10 mA cm^-2时的过电位为266 mV。

3）将Ru/RuO_x纳米团簇应用于整体水分解，结果显示，在1 M KOH中，当电池电压仅为1.49 V时，作为阴极和阳极催化剂的Ru/RuO_x纳米团簇可以获得10 mA·cm^-2的高电流密度。

这项工作提供了一种有希望的新策略，以获得用于水分解的Ru基电催化剂。

参考文献

Fengyuan Zhu, et al, One-pot pyrolysis synthesis of highly active Ru/RuO_x nanoclusters for water splitting, Nano Res., 2021

DOI: 10.1007/s12274-021-3590-x

https://doi.org/10.1007/s12274-021-3590-x