​三单位联合Nano-Micro Lett.:Co@CNTsǀRu在全pH高效催化析氢

本文报道了一种采用溶菌酶(Lys)辅助的沸石咪唑骨架(ZIF)驱动策略

​三单位联合Nano-Micro Lett.:Co@CNTsǀRu在全pH高效催化析氢
探索用于析氢反应(HER)的高活性但廉价的电催化剂对于电化学水分解制氢至关重要。基于此,浙江大学/西安工业大学潘洪革教授、复旦大学吴仁兵教授和武汉纺织大学尚斌讲师(共同通讯作者)等人报道了一种采用溶菌酶(Lys)辅助的沸石咪唑骨架(ZIF)驱动策略,分别将钴(Co)和钌(Ru)纳米颗粒限制在N-CNTs的内表面和外表面,合成了多组分催化剂(Co@CNTsǀRu)。
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引入Ru主要是因为其与氢的键合强度相似,但价格比Pt低得多。得益于由协同电子耦合和促进的电子/质量传递路径引起的H中间体的优化吸附能,Co@CNTsǀRu复合催化剂在所有pH范围内都表现出前所未有的HER活性,在1.0 M KOH、0.5 M H2SO4和1.0 M磷酸盐缓冲盐水(PBS)溶液中,在电流密度为10 mA cm-2下过电位分别仅为10、32和63 mV。
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这种催化性能不仅优于最先进的Pt/C催化剂,而且可能代表之前报道的所有TM基催化剂中的新纪录。此外,值得强调的是,N-CNTs外表面的固定化Ru负载量仅约为2.6 µg per electrode area ~ cm-2,明显低于所有报道的Ru基HER催化剂。超细纳米颗粒、合金或单原子沉积在碳载体上,进一步证明了材料成本方面的优势。本工作可能为碳负载金属催化剂的合理设计提供新的见解,以供实际应用。
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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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