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AFM： 氢氧化镍负载钌单原子和钯纳米团簇增强电催化析氢和乙醇氧化

NavyLIu
2022-10-18


合理设计非铂催化剂对推动碱性水电解和燃料电池实际应用具有重要意义。近日，江西理工大学朱丽华、科尔多瓦大学Rafael Luque报道了一种用于增强电催化析氢和乙醇氧化的氢氧化镍负载钌单原子和钯纳米团簇催化剂。

 

本文要点：

1)  该催化剂包含多个活性中心，包括Pd纳米团簇和固定在Ni（OH）2缺陷位置的Ru单原子，以同时增强析氢反应（HER）和乙醇氧化反应（EOR）。Pd12Ru3/Ni（OH）2/C的HER过电位为16.1 mV@10mA cm-2，塔菲尔斜率为21.8 mV dec−1，比商用20 wt.%Pt/C（26.0mV@ 10mA cm-2，32.5 mV dec−1)具有更高的HER活性.

 

2) Pd12Ru3/Ni（OH）2/C在20000次循环稳定性试验后的过电位为12.5mV@10 mA cm-2，而商用20wt.% 铂/碳的性能显著下降（5000次循环后，过电位为64.5mV@10 mA cm-2）。EOR中Pd12Ru3/Ni（OH）2/C的质量活性高达3.724 A mgPdRu−1，约为商业Pd/C的20倍。电化学原位傅里叶变换红外测试证实Pd12Ru3/Ni（OH）2/C的CO2选择性增强，这归因于低电位下相邻Ru、Pd和吸附在Ni（OH）2上的OHad协同效应和电子效应。

 

参考文献：

Pei, A., Li, G., Zhu, L., Huang, Z., Ye, J., Chang, Y.-C., Osman, S. M., Pao, C.-W., Gao, Q., Chen, B. H., Luque, R., Nickel Hydroxide-Supported Ru Single Atoms and Pd Nanoclusters for Enhanced Electrocatalytic Hydrogen Evolution and Ethanol Oxidation. Adv. Funct. Mater. 2022, 2208587.

DOI: 10.1002/adfm.202208587

https://doi.org/10.1002/adfm.202208587




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