RuO_(x)是一种有潜力的析氢反应(HER)电催化剂,然而,其表面上*OH和*H中间体的竞争吸附以及过度H结合导致其析氢性能较差.FeOOH具有较强的亲氧性,有望与RuO_(x)耦合形成RuO_(x)/FeOOH复合材料来有效促进HER动力学.鉴于Ru^(3+)的强氧化性...RuO_(x)是一种有潜力的析氢反应(HER)电催化剂,然而,其表面上*OH和*H中间体的竞争吸附以及过度H结合导致其析氢性能较差.FeOOH具有较强的亲氧性,有望与RuO_(x)耦合形成RuO_(x)/FeOOH复合材料来有效促进HER动力学.鉴于Ru^(3+)的强氧化性,构建温和的反应环境是设计结构均匀、Ru位点可及的RuO_(x)/FeOOH复合材料的关键.本文提出一种乙醇调控铁腐蚀策略,在泡沫铁上原位生长了RuO_(x)/FeOOH电催化剂.醇羟基与Ru^(3+)配位降低了Ru^(3+)的氧化性,并减缓了其扩散,避免了剧烈的氧化还原反应.优化的纳米结构以及RuO_(x)和FeOOH之间的强电子相互作用,使所制备的催化剂在50和100 mA cm^(-2)电流密度下驱动HER和全解水,分别仅需67 mV过电位和1.56 V电压.基于羟基调控策略,乙二醇、正丙醇、异丙醇和甲醇同样可替代乙醇来增强RuO_(x)/FeOOH的HER活性.本工作提出了一种调节铁腐蚀行为的配位调控方法,为制备新型钌基复合催化剂提供了理论依据.展开更多
基金supported by the National Natural Science Foundation of China(U1804255)the Key Research&Development and Promotion Projects of Henan Province(222102520038 and 212102210651)。
文摘RuO_(x)是一种有潜力的析氢反应(HER)电催化剂,然而,其表面上*OH和*H中间体的竞争吸附以及过度H结合导致其析氢性能较差.FeOOH具有较强的亲氧性,有望与RuO_(x)耦合形成RuO_(x)/FeOOH复合材料来有效促进HER动力学.鉴于Ru^(3+)的强氧化性,构建温和的反应环境是设计结构均匀、Ru位点可及的RuO_(x)/FeOOH复合材料的关键.本文提出一种乙醇调控铁腐蚀策略,在泡沫铁上原位生长了RuO_(x)/FeOOH电催化剂.醇羟基与Ru^(3+)配位降低了Ru^(3+)的氧化性,并减缓了其扩散,避免了剧烈的氧化还原反应.优化的纳米结构以及RuO_(x)和FeOOH之间的强电子相互作用,使所制备的催化剂在50和100 mA cm^(-2)电流密度下驱动HER和全解水,分别仅需67 mV过电位和1.56 V电压.基于羟基调控策略,乙二醇、正丙醇、异丙醇和甲醇同样可替代乙醇来增强RuO_(x)/FeOOH的HER活性.本工作提出了一种调节铁腐蚀行为的配位调控方法,为制备新型钌基复合催化剂提供了理论依据.