乔世璋/郑尧团队 Angew. Chem.:氯离子辅助活性位点转移,酸性海水电解

文摘   2024-11-25 18:00   湖南  

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研究背景

目前,用于绿色制氢的海水电解主要集中在中性和碱性系统。然而,钙、镁离子析出限制了该技术发展。酸性系统可以有效地解决这个问题。鉴于具有高析氧反应(OER)活性的Ru/Ir基催化剂也具有高析氯反应(CER)活性,与其他两种体系相比,酸性海水电解需要具有更高选择性和稳定的阳极。

本文要点

1. 提出了一种Ru0.1Mn0.9Ox作为直接酸性海水电解的活性阳极,该阳极具有较高的OER选择性和超过1200小时的稳定性。

2. 与无Cl体系不同的是,*Cl占据Ru位点可以将OER活性中心转移到Ru0.1Mn0.9Ox上的Mn上,阻止Ru上的晶格氧消耗,阻碍金属位点溶解。

3. 作为CER不敏感的催化中心,引入Ru可以活化Mn位点,吸附大量的*OH,形成有利于OER并抑制CER的局部环境。

图文内容

图 1. 材料表征

(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

         

 

         

 

    

图 2. 电化学性能

(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

         

 

         

 

图 3. 原位谱学实验

(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

         

 

         

 

    

图 4. 海水中Cl-辅助活性位点转移

(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

文献信息

Jun Xu, Yao Zheng*, Shizhang Qiao* et alRu0.1Mn0.9Ox Electrocatalyst for Durable Oxygen Evolution in Acid SeawaterAngew. Chem. Int. Ed. 2024.

DOI:10.1002/anie.202420615

https://doi.org/10.1002/anie.202420615

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