Nature 子刊:原位表面非晶化不可忽视,显著提升碱性HER活性 2023年10月30日 下午11:04 • T, 顶刊 • 阅读 16 电化学水分解是一种重要的制氢技术,其涉及复杂的表面化学反应。催化剂的活性高度依赖于催化材料的表面结构,特别是在碱性水电解(AWE)的情况下。对于碱性HER过程,催化剂表面会发生重构,形成一个无定形层。现阶段,人们对催化剂表面非晶化过程以及由此产生的非晶层在催化剂上的作用的基本认识仍然不足。 此外,如何有效地利用不可避免的无定形层来进一步提高电催化材料的催化活性仍然是一个具有挑战性的任务。因此,寻找合适的材料平台以全面研究非晶层对催化剂活性的影响具有重要意义。 近日,香港理工大学赵炯、淮阴师范学院邓庆明和香港城市大学Thuc Hue Ly (李淑惠)等人以二维(2D)金属磷三硫化物(MPTs)Ru-NiPS3(Ru主要稳定在NiPS3的边缘)为模型催化剂,证明了原位形成的非晶层的重要作用,并提出了一种边缘位置修饰策略来提高MPTs催化剂的碱性HER性能。 实验结果和理论计算表明,在碱性HER过程中,Ru-NiPS3催化剂表面形成一层含有大量桥联S22−物种的无定形层,其可以稳定掺杂剂Ru,减少[P2S6]4−官能团的溶出,增加活性位点的数量;同时,位于无定形层的Ru物种能够提高对中间体的吸附,加速水的解离过程,从而提高碱性HER活性。 因此,所制备的Ru-NiPS3纳米片(NSs)在10 mA cm−2电流密度下的过电位仅为58 mV,交换电流密度为1180 μA cm−2,与商业Pt/C相当。此外,在100 mA cm−2的恒定电流密度下,研究人员利用计时电位法研究了Ru掺杂NiPS3 NSs电极的稳定性。 结果显示,在连续测试45小时后,电极的过电位仅仅增加了24 mV,表明其具有优异的耐久性。总的来说,这项工作证明了原位形成的活性层在提高催化剂活性和稳定性中起到的关键作用,并为提高层状材料的催化活性提出了合适的调控策略。 Unraveling and Leveraging in situ Surface Amorphization for Enhanced Hydrogen Evolution Reaction in Alkaline Media. Nature Communications, 2023. DOI: 10.1038/s41467-023-42221-6 原创文章,作者:Gloria,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/30/f82d48aac3/ 催化 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 陈忠伟/杨万里/苏东Angew:具有438 mAh/g超高容量的嵌入型正极! 2022年10月28日 华科谭必恩Nature子刊:大横向尺寸、可控厚度!固定化CTFs薄膜助力光催化HER 2023年10月18日 6篇Nature/Science子刊、4篇AM、3篇EES、3篇AFM等,黄小青团队2022年成果精选! 2023年10月14日 南策文院士:固态锂电池的未来之路 │ Cell Press对话科学家 2023年11月21日 王训/李中/卢启辰Science子刊:最高超46倍!高电导率2D CN-POM高效催化苯甲醇氧化 2023年10月2日 黄世萍/张胜利JMCA: 构建双原子催化剂基因组实现高效HER/OER/ORR 2023年10月10日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交