开发碱性介质中高效的氢氧化反应（HOR）电催化剂对于阴离子交换膜燃料电池的实际应用具有重要意义。

近日，安徽大学Kun Xu，济南大学Yiqiang Sun成功构建了一种新型独特三维（3D）组装结构的钌（Ru）基材料，即Ru胶体体（colloidosomes）。

文章要点

1）在高压釜中将RuCl₃•3H₂O加入到含有甲醛和聚乙烯吡咯烷酮（PVP，MW ≈ 360000）的乙二醇(EG)溶液中，在200 ℃下2小时，RuCl₃•3H₂O被还原成Ru NCs并自组装成胶体结构。

2）对结构随时间变化的研究表明，Ru胶体体的形成机理遵循原位还原过程，同时并与H₂CO气泡提供的气液界面的自组装过程相耦合。此外，HAADF-STEM和XAFS结果显示了Ru胶体体的结构单元富含配位数不足的晶格缺陷。

3）由于具有丰富晶格缺陷的三维胶体结构，Ru胶体体催化剂表现出显著的HOR电催化活性。此外，DFT计算证实了Ru晶体结构中的缺陷可以优化HOR反应中间体的结合能。

这项工作有望激发更多的科学兴趣来构建用于能量转换反应的独特的超结构电催化剂。

参考文献

Xiaodong Yang, et al, Ru Colloidosome Catalysts for the Hydrogen Oxidation Reaction in Alkaline Media, J. Am. Chem. Soc., 10.1021/jacs.2c00793, 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c00793

https://doi.org/10.1021/jacs.2c00793