网站首页/有机动态/有机前沿/冯新亮/孙瀚君Angew.: 竞争吸附：SnO2降低OHad对Ru单原子位点的中毒效应以实现高效析氢
冯新亮/孙瀚君Angew.: 竞争吸附：SnO2降低OHad对Ru单原子位点的中毒效应以实现高效析氢
碱性条件下的电化学析氢反应(HER)被认为是不依赖传统化石燃料生产可持续绿色氢能的经济和高效的途径。为了克服碱性HER过程中缓慢的动力学问题，大多数报道的碱性HER催化剂主要关注优化水的解离能和吸附能，但对吸附羟基(OHad)对活性位点的影响关注较少。活性位点与OHad之间的强结合能抑制了Volmer反应中OHad的转移过程，限制了其HER的整体活性。因此，合理设计HER电催化剂以缓解活性位点与OHad之间的强吸附至关重要。


近日，德累斯顿工业大学冯新亮和南京师范大学孙瀚君等在碳载体上合成了掺杂Ru单原子的氧化锡纳米颗粒(Ru SAs-SnO2/C)，作为一种新型电催化剂来调节Ru和OHad之间的强相互作用。
11
12
在这项工作中，研究人员首次尝试引入氧化锡(一种嗜氧物质，具有良好的吸附能力)，通过Ru和氧化锡之间对OHad的竞争性吸附来缓解Ru位点上的OHad中毒。实验结果和密度泛函理论(DFT)计算表明，由于OHad优先吸附在氧化锡上，OHad转移过程(OHad + e- ⇋OH-，Vomer反应的关键步骤)有效地促进了Ru活性位点的再生。
13
14
因此，在1.0 M KOH溶液中，制备的Ru SAs-SnO2/C催化剂在10 mA cm-2电流密度下具有10 mV的低过电位，Tafel斜率为25 mV dec-1，100 mV过电位下的周转频率(TOF)为5.44 H2 s-1，远低于商业Pt/C催化剂(21 mV@10 mA cm-2，32 mV dec-1，0.74 H2 s-1)。
此外，Ru SAs-SnO2/C在25 mV下的质量活性约为Pt/C的8.2倍，说明贵金属的利用率较高。更重要的是，本文所描述的竞争吸附策略来调节中间体在活性位点上的吸附强度，也可以用于探索其他催化反应，如CO2还原和N2还原。
Competitive Adsorption: Reducing the Poisoning Effect of Adsorbed Hydroxyl on Ru Single-Atom Site with SnO2 for Efficient Hydrogen Evolution. Angewandte Chemie International Edition, 2022. DOI: 10.1002/anie.202209486




化学试剂
新材料产品
纳孚服务
  • 化学试剂

  • 提供稀有化学试剂现货

  • 化学试剂定制合成服务

  • 上海纳孚生物科技有限公司提供市场稀缺的化学试剂定制服务

  • 新材料现货

  • 上海纳孚生物科技有限公司代理或自产包含石墨烯产品，类石墨烯产品、碳纳米管、无机纳米材料以及一些高分子聚合物材料

  • 结构设计及定制合成

  • 可以根据客户需求对所需化合物结构进行设计改性，从而定制合成出客户所需分子式结构

  • 联系我们
  • 021-58952328
  • 13125124762
  • info@chemhui.com
  • 关注我们
友情链接
在线客服
live chat