我科研团队开发出低成本高效析氢电催化剂
4月13日,记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所获悉,该所江河清研究员带领的膜分离与催化研究组与中国海洋大学等单位合作开发出一种氮掺杂介孔碳负载Ru(钌)单原子和纳米团簇催化剂(NMC-RuSA+NC),相关研究成果发表在《应用催化B:环境》期刊上。该研究所联合培养研究生姚涵旭为第一作者,通讯作者是该研究所江河清和中国海洋大学黄明华教授。
氮掺杂介孔碳负载Ru单原子和纳米团簇催化剂NMC-RuSA+NC 图/姚涵旭
开发高效、稳定、经济的电催化剂对电解水制氢的发展至关重要。鉴于Ru具有成本相对低廉和适宜的金属-氢键强度,Ru基析氢电催化剂引起了广泛关注,其中构建多耦合活性位点已被认为是促进析氢动力学的有效途径。但是在提高催化剂质量活性时,如何同时实现高通量制氢成为催化剂设计的瓶颈问题。
记者了解到,科研人员研究发现催化剂中Ru主要以单原子RuN4结构以及Ru纳米团簇的形式存在,二者之间存在电子转移现象。密度泛函理论计算结果表明,Ru纳米团簇和Ru单原子之间的强电子耦合效应不仅加速了水的解离过程,而且优化了金属对H*的吸附强度,从而提高了催化析氢活性。此外,该催化剂的分等级多孔结构可以加速反应物到活性位点的传输,并及时释放生成的氢气。得益于独特的分等级多孔结构和强电子耦合效应,所开发的催化剂在碱性和酸性条件下表现出优异的电催化析氢性能,并能够在低过电位下实现工业化水平的大电流密度(>500mA/cm2)。
据科研人员介绍,本工作也探究催化剂实际工业化的应用前景,所开发的NMC-RuSA+NC催化剂具有比商业Pt/C催化剂更高的质量活性和更低的制氢成本,展示了其在工业电解水制氢中的应用潜力,为高通量低成本析氢电催化剂的设计提供了新的见解和思路。
您可能也感兴趣:
为您推荐
贷款370万元买保险?消费者需当心有人盯上你的保单
银保监会要求保险机构提升农业保险保障水平 发展特色农产品保险
湖北省棉花“保险+期货”项目落地三县市 5万棉农将成为受益者
排行
最近更新
- 我科研团队开发出低成本高效析氢电催化剂
- 邢台农信谋细抓实全力开展“河北农信存款突破20000亿元”宣传活动
- 圣马力诺来电,真相只有一个
- 通过西门子低代码平台定制智能家居解决方案,实现智慧生活
- 国家能源局:我国加氢站数量位居世界第一
- 农企遭遇融资难盼纾困
- 永年联社多点发力保护金融消费者合法权益
- 暖心闻丨老人站台前突然摔倒 青岛公交司机紧急冲下车施救
- 4月15日起 重庆中心城区路内停车收费价格调整
- 恩智浦高端雷达软件开发套件增强汽车雷达传感器功能
- 丽香铁路金沙江大桥进入收尾阶段 有望年内开通
- 《马鞍山市“十四五”节水型社会建设规划》正式印发
- 宁晋农商银行支持乡村振兴有实招
- 请周知,嘉悦大桥定期检测将封闭交通
- 山东一厨师手绘《西游记》人物走红
- Razer携手深度学习公司发布Lambda Tensorbook笔记本电脑
- 大数据工程中心与院士专家团队共同打造智能卫生健康实验室
- 突然成了密接?小心!
- 中铁四局:切实履行央企职责 做好抗疫志愿服务工作
- 临城农商银行多措并举助力河北农信存款突破20000亿元
- 整理房间、收拾行李 神舟十三号回家进入倒计时
- 桐城市龙腾街道:桃园“姐妹花” 温暖你我他
- 沙坪坝:突出消费体验 注重场景营造 推动商圈内涵式提质发展
- 国家卫健委:昨日新增本土感染“2999+26318”
- 党湾“一网统管”办结各类事项超3000件
- 杭州市戴村镇认真念好党员春训走深走实“三字诀”
- 深航三天内不取消航班,推出“一订飞”活动
- 让数据多跑路,让群众少跑腿!杭州市闻堰街道党群服务中心服...
- 40年制作经验的笋干菜全凭经验传承
- 广州写字楼一季度租金小幅下行 金融业需求再占首位