鑽石舞台

開發鹼性介質中高效的氫氧化反應（HOR）電催化劑對於陰離子交換膜燃料電池的實際應用具有重要意義。

近日，安徽大學Kun Xu，濟南大學Yiqiang Sun成功構建了一種新型獨特三維（3D）組裝結構的釕（Ru）基材料，即Ru膠體體（colloidosomes）。

本文要點

要點1.在高壓釜中將RuCl3·3H2O加入到含有甲醛和聚乙烯吡咯烷酮（PVP，MW ≈ 360000）的乙二醇(EG)溶液中，在200 ℃下2小時，RuCl3·3H2O被還原成Ru NCs並自組裝成膠體結構。

要點2.對結構隨時間變化的研究表明，Ru膠體體的形成機理遵循原位還原過程，同時並與H2CO氣泡提供的氣液界面的自組裝過程相耦合。此外，HAADF-STEM和XAFS結果顯示了Ru膠體體的結構單元富含配位數不足的晶格缺陷。

要點3.由於具有豐富晶格缺陷的三維膠體結構，Ru膠體體催化劑表現出顯著的HOR電催化活性。此外，DFT計算證實了Ru晶體結構中的缺陷可以優化HOR反應中間體的結合能。

這項工作有望激發更多的科學興趣來構建用於能量轉換反應的獨特的超結構電催化劑。

Xiaodong Yang, et al, Ru Colloidosome Catalysts for the Hydrogen Oxidation Reaction in Alkaline Media, J. Am. Chem. Soc., 10.1021/jacs.2c00793, 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c00793

https://doi.org/10.1021/jacs.2c00793

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