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在酸性OER反應中，RuO₂是一種很有前途的低成本、高效的催化劑。但是，由于不可避免的晶格氧機理（LOM），導致RuO₂催化劑的穩定性較差。

有鑒于此，吉林大學崔小強教授、范錦昌研究員等報道一種獨特的基于金屬烯的核-表皮結構（core-skin），通過核從金屬烯氧化物轉變為金屬烯，能夠將原子RuO₂表皮的OER機理從LOM機理變為吸附質機理。

本文要點：

（1）

這種機理的切換不會損失活性位點的數量，Pd@RuO₂金屬烯在10 mA cm^-2下具有非常低的過電位（189 mV）的優異酸性OER活性，比PdO@RuO₂金屬烯的過電位低54 mV。而且，催化劑具有優異的穩定性，在50 mA cm^-2下100 h的活性衰減可以忽略，這比大多數報道的RuO₂催化劑更好。

（2）

通過多種光譜分析和理論計算表明，Pd金屬烯的內核作為電子供體，增加亞表面氧原子的遷移能，優化了中間產物在Ru活性位點的吸附能，實現了反應機理的切換。這種獨特的金屬烯的內核-表皮結構為調整電催化劑的催化反應提供了一種新的途徑。

參考文獻

Tianyi Gao, Dongxu Jiao, Lina Wang, Xin Ge, Xin Wen, Lei Zhang, Lirong Zheng, Xiaoxin Zou, Wei Zhang, Weitao Zheng, Jinchang Fan*, and Xiaoqiang Cui*, Switchable Acidic Oxygen Evolution Mechanisms on Atomic Skin of Ruthenium Metallene Oxides, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c13656

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c13656