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原子金属-载体相互作用，实现无重构的真正双功能电催化剂第一作者：孙华传，童敬维，邱杨通讯作者：王春栋*，陈浩铭*单位：华中科技大学，国立台湾大学

研究背景

电化学水裂解被公认为是最有前景的制氢方法之一，该过程的半反应为析氢反应(HER)和析氧反应(OER)；然而，由于该反应涉及多个质子耦合电子转移，因此表现出缓慢的反应动力学。因此，开发具有低过电位和快速反应动力学的高效双功能电催化剂，对于大规模制氢是非常重要的。贵金属基材料如Pt、Ru、RuO2和IrO2，是目前最先进的电催化剂；然而，它们的高成本和低储量等缺点严重阻碍着进一步的广泛应用。因此，科研人员近年来开发出一系列用于HER和OER过程的替代型非贵金属电催化剂，包括过渡金属硫化物、碳化物、磷化物、氮化物、硫族化合物、氧化物和氢氧化物等。其中，一些催化剂可以同时表现出优异的OER和HER催化活性，因此通常被称为“双功能电催化剂”。值得注意的是真正用于析氢反应（HER）和析氧反应(OER)的双功能电催化剂必须在反应期间或反应之后表现出稳定的构型，而不发生不可逆的结构转变或表面重构。否则，这类材料可以被称为“预催化剂”，而非真正的催化剂。因此，发展在催化过程中能够保持稳定活性位点的无结构重构电催化剂，对进一步探索真正双功能电催化剂的性能与催化机制是至关重要的。

文章简介

基于此，来自华中科技大学王春栋副教授和国立台湾大学陈浩铭教授团队合作，在国际知名期刊JournaloftheAmericanChemicalSociety上发表题为“AtomicMetal-supportInteractionEnablesReconstruction-freeDualSitesElectrocatalyst”的研究文章。该文章分析了“预催化剂”与真正的催化剂之间的差别，以原位分析實驗细致地研究了原子级金属-载体相互作用对双功能催化剂结构和性能的影响。双活性位点的HER和OER示意图

碱性水电解左右滑动

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