Nat. Commun.: 无溶剂微波合成具有强相互作用的超小Ru-Mo2C@CNT用于工业析氢

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Nat. Commun.: 无溶剂微波合成具有强相互作用的超小Ru-Mo2C@CNT用于工业析氢
探索一种简单、快速、无溶剂的合成方法，用于大规模制备廉价、高活性的工业析氢反应电催化剂是目前最有前景的研究领域之一。
青岛科技大学王磊教授和赖建平教授团队发展了一种微波热解方法合成超小（3.5 nm）Ru-Mo2C@CNT催化剂，该催化剂在10 mA cm-2的电流密度下过电势只有15 mV，在56 mV和78 mV的过电势下电流密度可达到500 mA cm-2和1000 mA cm-2，并且可稳定运行1000 h。
作者使用酸化的多壁碳纳米管用作载体、在自制微波炉中高温反应100 s制得了Ru-Mo2C@CNT催化剂，平均粒径为3.5 nm的Ru-Mo2C纳米粒子均匀锚定在CNT上，Ru和Mo2C间存在明显的相互作用。
Nat. Commun.: 无溶剂微波合成具有强相互作用的超小Ru-Mo2C@CNT用于工业析氢
图1. Ru-Mo2C@CNT催化剂结构表征
Ru-Mo2C@CNT催化剂在15 mV的过电势下电流密度就达到了10 mA cm-2，对比之下商业Pt/C催化剂过电势为33 mV，其他结果表明该催化剂相比商业Pt/C具有更好的催化性能。
Nat. Commun.: 无溶剂微波合成具有强相互作用的超小Ru-Mo2C@CNT用于工业析氢
图2. 电化学HER性能测试
将材料制备放大200倍得到了1.6044 g Ru-Mo2C@CNT催化剂，将该催化剂用于大规模工业产氢，当载量为0.95 mg cm-2时，电流密度达到500 mA cm-2和1000 mA cm-2时过电势分别只有56 mV和78 mV，电子转化的效率接近100%，并且具有很好的稳定性。
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图3. 催化剂大规模制备用于HER反应
Solvent-Free Microwave Synthesis of Ultra-Small Ru-Mo2C@CNT with Strong Metal-Support Interaction for Industrial Hydrogen Evolution. Nat. Commun. 2021. DOI: 10.1038/s41467-021-24322-2.

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