改善碱性介质中析氢和氧化反应(HER/HOR)的反应动力学对于促进碱性燃料电池和电解槽的发展是至关重要的。近日,香港科技大学Minhua Shao等多团队合作,制备了Pd3Ru合金纳米催化剂,Ru分离在表面上,形成吸附原子和团簇。该结构显著降低了Pd在1M KOH中HER的过电位(104 mV,10 mA cm-2),甚至高于Pt的活性(10mA cm-2下改善了6mV)。理论模拟结果表明,表面吸附的Ru原子/团簇可以削弱氢键结合能,促进OH吸附,从而降低HER中决速步的反应势垒。该工作对阐明Ru在双金属催化剂中的作用以及合理设计更高活性的HER/HOR催化剂具有重要意义。
Xueping Qin a, Lulu Zhang, Gui-Liang Xu, Minhua Shao*, et al. The Role of Ru in Improving the Activity of Pd toward Hydrogen Evolution and Oxidation Reactions in Alkaline Solutions. ACS catal., 2019
DOI: 10.1021/acscatal.9b01744