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研究概述

單原子基催化劑的合理設計以及金屬位點與底物之間協同作用的精確闡明，對于識別真正的活性位點和在原子尺度上闡釋催化機理至關重要，從而有助于開發出多種工業應用的高性能催化劑。

基于此，2024年10月23日，南京師范大學唐亞文教授/徐林副教授、南通大學趙群副教授在國際期刊Advanced Functional Materials發表題為《Synergistic Alkaline Hydrogen Evolution Catalysis over MoC Triggered by Doping Single Ru Atoms》的研究論文。

在此，研究人員開發了一種釕（Ru）單原子摻雜策略，以在堿性介質中激活具有優異析氫反應（HER）活性的MoC底物

原子級分散的Ru位點被摻雜到負載在3D N摻雜碳納米花上的MoC納米顆粒中（Ru-SAs@MoC/NCFs）。

實驗結果和理論計算表明，原子隔離的Ru摻雜劑可以有效觸發具有熱力學上有利的水吸附/解離能的Mo位點，并促進Ru位點上的OH^?解吸和N位點上的H吸附，從而協同加速整體堿性HER動力學。

因此，精心設計的Ru-SAs@MoC/NCFs展示了非凡的HER活性，在1.0 m KOH電解液中，在電流密度為10 mA cm^-2下過電位低至16 mV，優于Pt/C基準和迄今為止報道的大量鉬/釕（Mo/Ru）基HER催化劑。

這些發現揭示了由原子摻雜調制引起的堿性HER機制，并提出了通過原子級操控利用的高效率電催化劑的設計原則。

圖文解讀

圖1：Ru-SAs@MoC/NCFs的成分分析

圖2：Ru-SAs@MoC/NCFs的堿性HER性能

圖3：Ru-SAs@MoC/NCFs在堿性HER中的催化機理

文獻信息

Synergistic Alkaline Hydrogen Evolution Catalysis over MoC Triggered by Doping Single Ru Atoms,?Advanced Functional Materials,?2024.?

原創文章，作者：zhan1，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/10/25/f466ee136b/

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