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在可再生能源系統中,對催化劑改性包括缺陷、官能團、晶面調控、顆粒尺寸、合金效應、應力形變、摻雜、單原子催化和核殼結構等手段。其中,缺陷工程在低維納米結構催化劑改性中發揮着重要作用,這也受到越來越多科研工作者的關注。

有鑑於此,延世大學HwangSeong-Ju團隊報道了一種用於製備具有優異電催化劑功能的原子薄多孔金屬磷化物納米片的高效方法。

本文要點
要點1.作者通過單層RuO2納米片的磷化反應合成了含有晶體缺陷的二維亞納米厚多孔Ru2P納米片。與無孔Ru2P納米粒子相比,多孔Ru2P納米片在析氫反應(HER)中表現出更加優越的電催化活性。多孔Ru2P納米片在鹼性和酸性電解液中僅有17mV和26mV的過電位,這也是截止目前報道的Ru-P基的HER催化劑中具有的最高催化性能。

要點2.通過原位光譜表徵多孔納米片結構能夠通過吸附質子和水來增強表面氫的積累,從而提高催化活性。這也與在超薄催化劑上的Volmer-Tafel反應機理相吻合。

Xiaoyan Jin, Haeseong Jang, Nutpaphat Jarulertwathana, Min Gyu Kim*, and Seong-Ju Hwang Atomically Thin Holey Two-Dimensional Ru2P Nanosheets for Enhanced Hydrogen Evolution Electrocatalysis (2022)

DOI: 10.1021/acsnano.2c05691

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c05691

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