三单位联合Nano-Micro Lett.：Co@CNTsǀRu在全pH高效催化析氢

探索用于析氢反应（HER）的高活性但廉价的电催化剂对于电化学水分解制氢至关重要。基于此，浙江大学/西安工业大学潘洪革教授、复旦大学吴仁兵教授和武汉纺织大学尚斌讲师（共同通讯作者）等人报道了一种采用溶菌酶（Lys）辅助的沸石咪唑骨架（ZIF）驱动策略，分别将钴（Co）和钌（Ru）纳米颗粒限制在N-CNTs的内表面和外表面，合成了多组分催化剂（Co@CNTsǀRu）。

引入Ru主要是因为其与氢的键合强度相似，但价格比Pt低得多。得益于由协同电子耦合和促进的电子/质量传递路径引起的H中间体的优化吸附能，Co@CNTsǀRu复合催化剂在所有pH范围内都表现出前所未有的HER活性，在1.0 M KOH、0.5 M H₂SO₄和1.0 M磷酸盐缓冲盐水（PBS）溶液中，在电流密度为10 mA cm^-2下过电位分别仅为10、32和63 mV。

这种催化性能不仅优于最先进的Pt/C催化剂，而且可能代表之前报道的所有TM基催化剂中的新纪录。此外，值得强调的是，N-CNTs外表面的固定化Ru负载量仅约为2.6 µg per electrode area ~ cm^-2，明显低于所有报道的Ru基HER催化剂。超细纳米颗粒、合金或单原子沉积在碳载体上，进一步证明了材料成本方面的优势。本工作可能为碳负载金属催化剂的合理设计提供新的见解，以供实际应用。

Inner Co Synergizing Outer Ru Supported on Carbon Nanotubes for Efficient pH-Universal Hydrogen Evolution Catalysis. Nano-Micro Lett., 2022, DOI: 10.1007/s40820-022-00933-2.

https://doi.org/10.1007/s40820-022-00933-2.

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