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?三單位聯(lián)合Nano-Micro Lett.：Co@CNTs?Ru在全pH高效催化析氫

探索用于析氫反應(yīng)（HER）的高活性但廉價(jià)的電催化劑對(duì)于電化學(xué)水分解制氫至關(guān)重要。基于此，浙江大學(xué)/西安工業(yè)大學(xué)潘洪革教授、復(fù)旦大學(xué)吳仁兵教授和武漢紡織大學(xué)尚斌講師（共同通訊作者）等人報(bào)道了一種采用溶菌酶（Lys）輔助的沸石咪唑骨架（ZIF）驅(qū)動(dòng)策略，分別將鈷（Co）和釕（Ru）納米顆粒限制在N-CNTs的內(nèi)表面和外表面，合成了多組分催化劑（Co@CNTs?Ru）。

引入Ru主要是因?yàn)槠渑c氫的鍵合強(qiáng)度相似，但價(jià)格比Pt低得多。得益于由協(xié)同電子耦合和促進(jìn)的電子/質(zhì)量傳遞路徑引起的H中間體的優(yōu)化吸附能，Co@CNTs?Ru復(fù)合催化劑在所有pH范圍內(nèi)都表現(xiàn)出前所未有的HER活性，在1.0 M KOH、0.5 M H₂SO₄和1.0 M磷酸鹽緩沖鹽水（PBS）溶液中，在電流密度為10 mA cm^-2下過電位分別僅為10、32和63 mV。

這種催化性能不僅優(yōu)于最先進(jìn)的Pt/C催化劑，而且可能代表之前報(bào)道的所有TM基催化劑中的新紀(jì)錄。此外，值得強(qiáng)調(diào)的是，N-CNTs外表面的固定化Ru負(fù)載量僅約為2.6 μg per electrode area?~?cm^-2，明顯低于所有報(bào)道的Ru基HER催化劑。超細(xì)納米顆粒、合金或單原子沉積在碳載體上，進(jìn)一步證明了材料成本方面的優(yōu)勢(shì)。本工作可能為碳負(fù)載金屬催化劑的合理設(shè)計(jì)提供新的見解，以供實(shí)際應(yīng)用。

Inner Co Synergizing Outer Ru Supported on Carbon Nanotubes for Efficient pH-Universal Hydrogen Evolution Catalysis. Nano-Micro Lett., 2022, DOI: 10.1007/s40820-022-00933-2.

https://doi.org/10.1007/s40820-022-00933-2.

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