碱性氢氧化反应(HOR)和析氢反应(HER)是重要的电催化反应。不幸的是,由于关键反应中间体在现有电催化剂上的不利吸附,使得它们的反应动力学缓慢。在这里,苏州大学Li Yanguang、Han Na、Wang Lu、Zhong Jun表明纳米级合金化产生的电子效应可以弥补这一挑战。
本文要点:
1) 作者采用溶剂热法制备了铱合金表面镍纳米粒子,该粒子具有均匀的尺寸分布和独特的核壳结构,并具有原子层厚的合金壳层。在碱性溶液中,该催化剂具有优异的HOR活性,其质量活性和交换电流是贵金属催化剂的4-6倍。
2) 此外,作者测量到铱基催化剂高达1V的宽HOR工作电位窗口,该催化剂还具有高HER活性,仅需要η=33mV即可达到10mA cm-2。理论模拟表明,合金壳中的电子效应可以显著调节*H和*OH的吸附能,从而促进碱性溶液中的双功能HOR/HER。
Xu Jie et.al Prominent Electronic Effect in Iridium-Alloy-Skinned Nickel Nanoparticles Boosts Alkaline Hydrogen Electrocatalysis EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE02382F
https://doi.org/10.1039/D3EE02382F