乔世璋Angew:Ru0.1Mn0.9Ox电解酸性海水OER
纳米技术 纳米 2024-11-25

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目前,人们对直接电解海水制备绿氢的体系主要关注中性或者碱性体系。但是Ca和Mg离子产生沉淀限制了这种技术,因此开发酸性电解海水体系有助于解决这个问题。Ru/Ir催化剂不仅具有优异的OER活性,而且具有氯氧化(CER)活性,因此酸性电解海水需要阳极具有更高的选择性和稳定性。有鉴于此,阿德莱德大学乔世璋教授、郑尧教授等提出了非贵金属Ru0.1Mn0.9Ox阳极用于直接电解酸性海水,表现了高OER选择性和1200 h稳定性。

本文要点:

(1)

和不含Cl-的体系相比,*Cl能够占据Ru位点,导致OER活性位点由Ru转移到Mn位点,从而能够避免消耗Ru位点的晶格氧,而且阻碍金属原子溶解。

(2)

Mn位点作为CER不敏感的位点,而且Ru实现活化Mn位点,吸附大量*OH,形成有利于OER反应的局部环境,而且阻碍CER反应。Cl-辅助将OER位点转移到不容易发生CER的Mn位点可以作为高选择性和持久进行酸性OER反应的策略。

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参考文献

jun xu, chun-chuan kao, haifeng shen, hao liu, yao zheng, Shizhang Qiao, Ru0.1Mn0.9Ox Electrocatalyst for Durable Oxygen Evolution in Acid Seawater, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202420615

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202420615


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