氢气(H2)因其高能量密度和环境友好特性,被视为解决环境危机的最有希望的替代能源之一。在可持续发展的背景下,电催化水分解被认为是一种绿色高效的氢气生产方法。碱性氢气发展反应(HER)因其稳定性和成本效益而受到重视,更适合大规模应用。虽然铂(Pt)是最有效的贵金属催化剂之一,但其高昂的成本限制了其在大规模应用中的实用性。因此,开发成本效益高且性能优异的非贵金属或低含量贵金属催化剂成为研究的热点。
总之,本研究成功开发了一种高效的电催化剂Ru/Mo2N,通过采用快速加热方法实现了Ru在Mo2N上的均匀分散。实验分析表明,Ru在高温冲击(HTS)过程中展现出更高程度的电子转移,以及Ru亚纳米粒子位点与Mo2N之间的协同效应,这促进了丰富的金属-载体相互作用,从而赋予了Ru/Mo2N卓越的性能。制备的Ru/Mo2N催化剂在1 mol/L KOH溶液中展现出66 mV的低过电位(η10)和杰出的催化活性,同时证明了其在长期电化学稳定性方面的优异表现。此项工作不仅为Mo2N基电催化剂的制备提供了一种合理路径,也为设计和开发新型高效电催化材料提供了重要的参考和启示。通过优化合成策略和深入理解活性位点与载体之间的相互作用机制,可以进一步提升催化剂的性能,降低成本,并推动其在实际能源转换和催化过程中的应用。未来,我们期待Ru/Mo2N催化剂能够在更广泛的反应体系中发挥关键作用,并为清洁能源的生产和环境保护做出贡献。
文献信息:Xinyu Hou, Xuelian Yu, Meng Liu, Hengxing Peng, Lijuan Wu, Libing Liao, Guocheng Lv. Ultrafast synthesis of Mo2N with highly dispersed Ru for efficient alkaline hydrogen evolution. Chinese Chemical Letters, 2024.
https://doi.org/10.1016/j.cclet.2024.109845.
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