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Atomic states and properties of Ru-electrocatalyst
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作者 彭红建 谢佑卿 魏得良 《中国有色金属学会会刊:英文版》 EI CSCD 2006年第4期903-906,共4页
Using the one-atom theory(OA), the atomic states of Ru-electrocatalyst with hcp structure was determined as [Kr](4dn)3.78(4dc)2.22(5sc)1.77(5sf)0.23. The potential curve, elasticity and the temperature dependence of l... Using the one-atom theory(OA), the atomic states of Ru-electrocatalyst with hcp structure was determined as [Kr](4dn)3.78(4dc)2.22(5sc)1.77(5sf)0.23. The potential curve, elasticity and the temperature dependence of linear thermal expansion coefficient and bulk modulus of hcp-Ru were calculated quantitatively. The atomic states of this metal with fcc and bcc structure and liquid state were also studied. According to its atomic states, the relationship between the atomic states and catalytic performance was explained qualitatively and these supplied Ru-metal and electrocatalyst with complete data for optimum designation in accordance with metal material systematic sicence. 展开更多
关键词 电催化剂 原子能态 催化性能
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钌基单原子和团簇催化剂用于电催化碱性析氢反应
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作者 代子若 王海斌 丛媛媛 《分子催化(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期457-466,I0003,共11页
近年来,单原子催化剂(SAC)因其原子利用率高,金属负载量低而得到广泛研究.然而,由于单原子表面自由能过高,原子处在不稳定状态,在合成或催化过程中易发生团聚,对于碱性析氢反应(HER)的活性不是很高.但将单原子与具有不同活性位点的团簇... 近年来,单原子催化剂(SAC)因其原子利用率高,金属负载量低而得到广泛研究.然而,由于单原子表面自由能过高,原子处在不稳定状态,在合成或催化过程中易发生团聚,对于碱性析氢反应(HER)的活性不是很高.但将单原子与具有不同活性位点的团簇结合起来一定程度上可突破SAC在反应中间体等方面的瓶颈.SAC和团簇催化剂相互竞争产生的协同效应可以显著提高催化剂的性能.我们针对钌基单原子和团簇催化剂在HER方面的研究进行了概述,同时对碱性HER的机理进行简要分析,最后提出了碱性HER Ru基催化剂面临的挑战. 展开更多
关键词 碱性析氢反应 钌基电催化剂 单原子和团簇
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泡沫镍支撑Ru基析氢/析氧反应电催化剂的研究进展
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作者 张力敏 窦迪 +1 位作者 王海斌 丛媛媛 《化工科技》 CAS 2024年第2期81-87,共7页
电催化水分解大规模制氢有望缓解能源危机和环境问题。对于阴极析氢反应(HER)和阳极析氧反应(OER),开发高效、低成本的电催化剂是加速反应过程和降低能耗的迫切需要。以泡沫镍为基底的Ru基电催化剂是一类具有高比表面积、高导电性和高... 电催化水分解大规模制氢有望缓解能源危机和环境问题。对于阴极析氢反应(HER)和阳极析氧反应(OER),开发高效、低成本的电催化剂是加速反应过程和降低能耗的迫切需要。以泡沫镍为基底的Ru基电催化剂是一类具有高比表面积、高导电性和高稳定性的电催化材料,可用于提高电催化反应的效率和选择性。综述了以泡沫镍为基底的Ru基电催化剂的研究进展,讨论了制备高效Ru基电催化剂的前景和面临的挑战。 展开更多
关键词 析氢反应 析氧反应 泡沫镍 Ru基电催化剂
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具有高活性和突出的抗中毒性能的Pt修饰Ru/C催化剂的制备和表征(英文) 被引量:3
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作者 高海丽 廖世军 +2 位作者 曾建皇 梁振兴 谢义淳 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第12期3193-3198,共6页
采用两步浸渍-还原法制备了一种具有高Pt利用效率,高性能的Pt修饰的Ru/C催化剂(Ru@Pt/C).对于甲醇的阳极氧化反应,该催化剂的单位质量铂的催化活性分别为Pt/C、自制PtRu/C和商业JMPtRu/C催化剂的1.9、1.5和1.4倍;其电化学活性比表面积... 采用两步浸渍-还原法制备了一种具有高Pt利用效率,高性能的Pt修饰的Ru/C催化剂(Ru@Pt/C).对于甲醇的阳极氧化反应,该催化剂的单位质量铂的催化活性分别为Pt/C、自制PtRu/C和商业JMPtRu/C催化剂的1.9、1.5和1.4倍;其电化学活性比表面积分别为Pt/C和自制PtRu/C的1.6和1.3倍.尤为重要的是该催化剂对甲醇氧化中间体具有很好的去除能力,其正向扫描的氧化峰的峰电流密度(If)与反向扫描氧化峰的峰电流密度(Ib)之比可高达2.4,为Pt/C催化剂的If/Ib的2.7倍,表明催化剂具有很好的抗甲醇氧化中间体毒化的能力.另外,Ru@Pt/C催化剂的稳定性也高于Pt/C、自制PtRu/C和商业JMPtRu/C催化剂的稳定性.采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行了表征,Pt在Ru表面的包覆结构得到了印证.Ru@Pt/C的高铂利用效率、高性能和高抗毒能力使其有望成为一种理想的直接甲醇燃料电池电催化剂. 展开更多
关键词 直接甲醇燃料电池 Pt修饰Ru/C 电催化剂 甲醇氧化 抗中毒能力
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PEMFC催化剂的研究:自制抗CO中毒Pt-Ru/C电催化剂的性质 被引量:10
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作者 李莉 王恒秀 +3 位作者 徐柏庆 李晋鲁 陆天虹 毛宗强 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2003年第6期818-823,共6页
用胶体法制备了抗CO中毒PEMFC阳极Pt Ru/C电催化剂 (标记为THYT 2 ) ,对比研究了THYT 2与JohnsonMatthey(JM)公司同类品牌Pt Ru/C催化剂的电化学及其它物理化学性能 .结果表明 ,THYT 2电催化剂在甲醇燃料电池和CO/H2(ΦCO=1× 10 -4... 用胶体法制备了抗CO中毒PEMFC阳极Pt Ru/C电催化剂 (标记为THYT 2 ) ,对比研究了THYT 2与JohnsonMatthey(JM)公司同类品牌Pt Ru/C催化剂的电化学及其它物理化学性能 .结果表明 ,THYT 2电催化剂在甲醇燃料电池和CO/H2(ΦCO=1× 10 -4)的氢氧燃料电池中的电催化行为与JM催化剂相当 ,但THYT 2在低浓度CO氢气燃料中的电池性能更好 .两种催化剂的其它物理化学性质具有类似性 :XPS分析结果表明THYT 2和JM催化剂中都有三种不同价态的Pt存在 :即金属态Pt(0 )、氧化态Pt(II)和Pt(IV) .HRTEM测试结果表明两种催化剂的粒径处在 2~ 3nm左右 ,这可能是它们拥有良好电化学性能的主要原因之一 .本文还对催化剂中Pt与Ru组分的分布和相互作用进行了讨论 ,提出了改进Pt 展开更多
关键词 PEMFC催化剂 抗CO中毒 Pt-Ru/C电催化剂 性质 胶体法 碳负载铂铑催化剂 质子交换膜燃料电池 一氧化碳中毒
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Ru Cs/Mo_(2)C纳米棒制备及电催化析氢的研究 被引量:1
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作者 秦伟艳 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第5期1714-1719,1734,共7页
Mo_(2)C被誉为最有前景的电催化产氢催化剂,然而其高的过电压和低效率限制了其规模化生产。本文通过简单的溶剂热法制备了Ru纳米簇(Ru Cs/Mo_(2)C)负载Mo_(2)C纳米棒复合材料。研究表明,Ru Cs/Mo_(2)C(Ru,质量分数7.79%)表现出优异的电... Mo_(2)C被誉为最有前景的电催化产氢催化剂,然而其高的过电压和低效率限制了其规模化生产。本文通过简单的溶剂热法制备了Ru纳米簇(Ru Cs/Mo_(2)C)负载Mo_(2)C纳米棒复合材料。研究表明,Ru Cs/Mo_(2)C(Ru,质量分数7.79%)表现出优异的电催化产氢性能,电流密度在10 mA·cm^(-2)的过电势为104 mV,Tafel斜率为96.30 mV·dec^(-1)。同时,Ru Cs/Mo_(2)C催化剂具有优异的稳定性,在工业电解系统中具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 Mo_(2)C RU 电催化剂 电催化析氢反应
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甲醇在Pt-Ru/WO_3电催化剂上的电化学氧化
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作者 张歆 《广州化工》 CAS 1998年第3期23-25,共3页
通过对Pt-Ru/WO_3电极的制备及其催化活性研究。在Pt/WO_3电极的基础上加入钌元素,能较大地提高低温氧化甲醇的活性和稳定性,是一种有潜力的甲醇直接氧化燃料电池的阳极催化剂。
关键词 电催化 甲醇 氧化 催化剂 燃料电池 电极
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氢氧根交换膜燃料电池阳极氢氧化反应中Ru基电催化剂的进展 被引量:1
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作者 孟凡超 王海斌 +4 位作者 孟祥智 胡冠群 李春雷 丛媛媛 赵秋萍 《化工科技》 CAS 2021年第6期72-79,共8页
鉴于Pt价格昂贵以及储量较少严重地限制了氢氧根交换膜燃料电池(HEMFCs)的商业化发展。Ru以其杰出的电化学性能及相对于Pt低廉的价格而备受研究者青睐。阐明了碱性介质中氢氧化反应(HOR)的反应机理;综述了阳极Ru基电催化剂的技术进展以... 鉴于Pt价格昂贵以及储量较少严重地限制了氢氧根交换膜燃料电池(HEMFCs)的商业化发展。Ru以其杰出的电化学性能及相对于Pt低廉的价格而备受研究者青睐。阐明了碱性介质中氢氧化反应(HOR)的反应机理;综述了阳极Ru基电催化剂的技术进展以及Ru基电催化剂在HEMFCs中的应用;最后提出了目前所面临的挑战和日后可能的研究方向。 展开更多
关键词 氢氧根交换膜燃料电池 氢氧化反应 Ru基电催化剂
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富勒醇负载铁钌双功能电催化剂的制备及其锌空电池性能
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作者 朱文洁 毕佳瑞 +6 位作者 冯永强 冯伟航 胡郁竹 雒甜蜜 王清影 高雪枫 景云祥 《陕西科技大学学报》 北大核心 2022年第5期131-137,共7页
氢能源被认为是未来最具发展潜力的二次能源,而电解水制氢是目前应用广泛的手段之一.同时,锌空电池因所需成本较低、对环境友好及能量密度高等优势引起了社会广泛关注.作为电解水和锌空电池的两个核心反应,即氧析出反应(OER)和氧还原反... 氢能源被认为是未来最具发展潜力的二次能源,而电解水制氢是目前应用广泛的手段之一.同时,锌空电池因所需成本较低、对环境友好及能量密度高等优势引起了社会广泛关注.作为电解水和锌空电池的两个核心反应,即氧析出反应(OER)和氧还原反应(ORR)主要依赖于RuO_(2)/IrO_(2)和Pt/C等贵金属作为催化剂来降低反应的过电位.然而,由于贵金属高成本、资源稀缺等问题,其商业化应用被限制.基于此,本文通过水热法将Fe/Ru元素负载在富勒醇分子上以降低Ru的使用量,热处理后得到富勒醇锚定的Ru_(4)Fe合金电催化剂FeRu@C_(60)(OH)_(n)/NC.电化学测试表明FeRu@C_(60)(OH)_(n)/NC是一种高效双功能电催化剂,表现出良好的OER和ORR催化活性,且其性能可媲美商业催化剂IrO_(2)与Pt/C.以所得催化剂作为阳极活性材料组装的锌空电池表现出146.25 mW cm^(-2)的功率密度和良好的循环稳定性.该论文为制备新型高效双功能电催化剂提供了新的思路. 展开更多
关键词 铁钌合金 富勒醇 电催化剂 锌空电池
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介观结构氮掺杂碳纳米笼负载铂-钌合金催化剂的优异甲醇电氧化性能 被引量:4
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作者 黎聃勤 张志琦 +6 位作者 臧鹏远 马延文 吴强 杨立军 陈强 王喜章 胡征 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第7期587-592,共6页
利用氮掺杂碳纳米笼(h NCNC)的高比表面积及掺杂氮原子的锚定作用,方便地将约3 nm的Pt-Ru合金纳米粒子均匀地负载在h NCNC表面,制得了Pt和Ru比例可调的Pt-Ru/h NCNC双金属合金催化剂.这些催化剂展现出优异的甲醇催化氧化活性和稳定性,... 利用氮掺杂碳纳米笼(h NCNC)的高比表面积及掺杂氮原子的锚定作用,方便地将约3 nm的Pt-Ru合金纳米粒子均匀地负载在h NCNC表面,制得了Pt和Ru比例可调的Pt-Ru/h NCNC双金属合金催化剂.这些催化剂展现出优异的甲醇催化氧化活性和稳定性,且具有良好的抗CO中毒能力,显著优于Pt/h NCNC和商业Pt Ru/C等对照组催化剂.其优异的电化学性能可归因于以下因素的协同作用:(1)Pt-Ru合金的双功能机制增强了催化剂的CO氧化脱附能力从而使活性位重新暴露,(2)h NCNC的氮掺杂及高比表面积有利于获得粒径小且均匀的合金纳米粒子,(3)h NCNC的多尺度分级孔结构有利于甲醇等参与反应物质的传输. 展开更多
关键词 直接甲醇燃料电池 电催化剂 介观结构 氮掺杂碳纳米笼 铂钌合金 甲醇氧化
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