调节锚定金属纳米团簇的金属-载体相互作用是通过调节界面电子结构来优化电催化性能的有效方法。近日,青岛科技大学Wang Lei、Wu Zexing通过超快微波等离子体方法开发了锚定在磷掺杂硼化钼(Ru/P-MoB)上的高分散钌(Ru)纳米团簇。
本文要点:
1) 合成的Ru/P-MoB在碱性淡水、碱性海水和酸性介质中以34、45和40mV的低过电位驱动10 mA cm−2的电流密度。相对于Pt/C、Ru/C和Ru/MoB,它表现出优异的转换频率和质量/比活性。此外,基于Ru/P-MoB的阴离子交换膜(AEM)电解槽可以在1.71和1.78V的小电压下实现500和1000mA cm−2的电流密度,并具有良好的耐久性。
2) 实验和密度泛函理论(DFT)分析表明,与界面富电子Ru结合的强金属-载体相互作用(Ru─Mo和Ru─P键)有利于水分子的吸附/离解,并实现最佳的H中间体吸附自由能。。
Pengfei Yang et.al Microwave Quasi-Solid State to Construct Strong Metal-Support Interactions with Interfacial Electron-Enriched Ru for Anion Exchange Membrane Electrolysis Adv. Energy Mater. 2023
https://doi.org/10.1002/aenm.202303384