Nature Commun:调节界面水分子结构改善中性电催化HER
纳米技术 纳米 2022-10-21

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在中性溶液中进行HER对于符合可持续发展要求的制氢非常重要,但是通常中性溶液HER具有活性低的问题,目前人们对这个问题还没有很好的解决方案。

有鉴于此,清华大学陈晨、新疆大学吴雪岩等报道通过ab initio分子动力学、Operando XAS、Operando表面增强FTIR等方法研究Ru单原子和RuSex簇之间的协同作用,发现界面水分子在中性电解液进行HER反应中起到重要作用。

本文要点:

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在中性电解液中形成界面水分子层可能阻碍Ru纳米粒子的电极/电解液界面H2O*/OH*传输,但是RuSex能够通过将界面水分子网络结构产生畸变的方式改善H2O*/OH*的传输,提高Ru纳米粒子的H2O*数量。因此,通过RuSex和Ru纳米粒子之间的协同作用显著提高中性电解液的中性HER催化活性,在100 mV过电势的质量比活度(mass-specific activity)比Pt/C的性能高6.7倍。

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参考文献

Sun, K., Wu, X., Zhuang, Z. et al. Interfacial water engineering boosts neutral water reduction. Nat Commun 13, 6260 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-33984-5

https://www.nature.com/articles/s41467-022-33984-5


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