木士春ACS Catalysis:Os/OsS2异质界面上电子积累效应,增强催化剂pH通用析氢 2022年11月5日 上午12:19 • 顶刊 • 阅读 25 本文首次系统地研究了Os/OsS2异质结构 电催化水电解产氢可以大规模生产高纯度的绿色氢气。其中,电极反应缓慢导致能量消耗过大,限制了整体效率。因此,寻找合适的析氢反应催化剂成为最关键的研究课题之一。锇(Os)作为最廉价的铂族金属,由于其对反应中间体吸附能力过强,很少用于电催化反应。 因此,必须用适当的手段调节Os基纳米材料的电子状态和随后的吸附行为,以最大限度地提高其内在催化活性。有文献报道,界面工程可以有效地调节关键中间体的电子态,增强/减弱其吸附行为,从而提高固有催化活性。 基于此,为了证明异质界面的独特性质,并进一步提高基于Os的纳米催化剂的效能,武汉理工大学木士春课题组首次系统地研究了Os/OsS2异质结构。研究人员通过理论计算证明了Os/OsS2异质界面的构建导致电子传导能力的提高、有利的电荷密度重分布以及由此产生的富电子界面,这种异质界面周围的缺电子位点伴随着负移动的d带中心,表现出与氢中间体的弱吸附行为,从而降低了解吸能垒,调节了催化剂的内在HER活性。 基于理论计算结果,研究人员通过共晶盐体系辅助的部分硫化策略,构建了Os/OsS2异质结构作为pH通用HER 催化剂。在酸性、碱性和中性介质中,Os/OsS2在10mA cm-2电流密度下的过电位分别仅需要29 mV、37 mV和58 mV,这可与商业Pt催化剂相媲美。 更重要的是,Os/OsS2催化剂在酸性介质中10 mV和50 mV过电位下的活性分别为Pt催化剂的14.4倍和2.5倍。该项工作深入研究电子积累异质界面的结构-活性关系,可以为贵金属催化剂的合理设计提供有效的指导。 Electron Accumulation Effect over Osmium/Erlichmanite Heterointerfaces for Intensified pH-Universal Hydrogen Evolution. ACS Catalysis, 2022. DOI: 10.1021/acscatal.2c03102 原创文章,作者:华算老司机,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2022/11/05/e5d22422a0/ ACS Catalysis催化武汉理工 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 大化所/华侨大学Angew: 调控单核Ru(II)配合物三重态,增强光催化性能 2024年6月13日 Small:Ru团簇表面电氧化产生RuO2,实现高效稳定析氧反应 2023年10月7日 电池顶刊集锦:余彦、李彦光、王海辉、范红金、曹安源、周亮君、周恒辉等成果! 2023年11月11日 固态电池低温性能也能如此优秀?日本科学家Science重大突破! 2023年10月5日 Small:了解金属基电催化剂中电子结构变化,以Pd@Pt核壳纳米晶体为理想平台 2023年10月14日 李亚栋院士团队Nature子刊:阴离子交换介导内置电场,以促进光致载流子分离和利用! 2023年10月25日