Small：微量S掺杂，助力RuO2柔性纳米片高效稳定催化酸性OER

电化学水分解技术作为制备绿色氢燃料的一种有前途的方法，近年来受到了广泛的关注。阳极析氧反应(OER)因其缓慢的动力学往往需要高的工作电压，并且其在决定整个水分解过程的效率中起关键作用。

目前，氧化钌(RuO₂)和氧化铱(IrO₂)被认为是最好的OER催化剂，但IrO₂昂贵的价格和稀有储量在很大程度上阻碍了其广泛应用。作为一种相对经济的OER催化剂，RuO₂被认为是有效驱动OER的理想催化剂。然而，在酸性OER条件下，RuO₂通常会转化为可溶性的高价Ru物种，从而严重阻碍了长期催化反应的进行。

基于此，厦门大学黄小青、卜令正和苏州大学邵琪等通过硫醇辅助策略，成功制备出微量点阵硫(S)掺杂的RuO₂催化剂，其能够在酸性条件下稳定催化OER。

实验结果显示，在0.5 M H₂SO₄溶液中，最优的Ru/S NSs-400催化剂在10 mA cm⁻²电流密度下的OER过电位为219 mV，Tafel斜率为54.2 mV dec⁻¹。

此外，该催化剂在10 mA cm⁻²电流密度下连续运行600小时后没有表现出明显的电流密度下降；以Ru/S NSs-400和Pt/C组装的PEM装置能够在250 mA cm⁻²电流密度下连续稳定运行300小时，优于商业Ir/C催化剂，表明该催化剂具有优异的稳定性。

实验结果和理论计算表明，Ru/S NSs-400在酸性条件下优异的稳定性可归因于：S掺杂不仅改变了Ru的电子结构，通过形成Ru-S配位降低了Ru的d带中心，调节了反应中间体的吸附能，而且稳定了氧化反应中的Ru和晶格氧。

此外，该策略还可以推广到其他与Ru有关的催化剂。总的来说，这项工作突出了S掺杂策略的重要性，为设计高活性和稳定的催化剂用于酸性OER催化提供了指导。

Trace Lattice S Inserted RuO₂ Flexible Nanosheets for Efficient and Long-Term Acidic Oxygen Evolution Catalysis. Small, 2023. DOI: 10.1002/smll.202208202

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Small：微量S掺杂，助力RuO2柔性纳米片高效稳定催化酸性OER

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