開發高效的堿性條件HER對于制氫非常重要,因為需要考慮水分子解離和羥基脫附步驟。
有鑒于此,北京化工大學王峰教授、張正平教授、馬克思·普朗克聚合物研究所Klaus Müllen教授等報道稀土氧氯化物(REOCl)能夠作為創新的促進劑增強堿性體系Ru的HER電催化。
本文要點:
(1)
REOCl的層狀結構具有比較弱的[Cl]鍵合層,能夠促進形成內電場,增強電荷轉移。在Ru/NdOCl復合物電催化劑中,通過快速的自放熱反應(self-exothermic process),將≈4 nm Ru納米粒子嵌入NdOCl晶體,觀測發現層狀NdOCl的層邊緣發現強耦合的Ru-C/O-Nd界面,其中[Nd2O2]和[Cl]層分別作為負電荷、正電荷通道。
(2)
REOCl和Ru之間增強的電荷轉移使得強耦合Ru/REOCl催化劑具有比Pt或者Ru標桿催化劑更強的堿性HER性能。這項工作為開發更先進的電催化劑的促進劑提供幫助。
參考文獻
Tongtong Liu, Yanan Chen, Xinyu Wang, Yajing Di, Klaus Müllen, Zhengping Zhang, Feng Wang, Rare-Earth Oxychlorides as Promoters of Ruthenium Toward High-Performance Hydrogen Evolution Electrocatalysts for Alkaline Electrolyzers, Adv. Mater. 2025
DOI: 10.1002/adma.202417621
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202417621