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四单位联合AFM：Ru/Se-RuO2酸性OER活性高，可控硒化策略功不可没！

时间：2022-12-27 来源： 浏览：

四单位联合AFM：Ru/Se-RuO2酸性OER活性高，可控硒化策略功不可没！

原创 慕瑾 催化开天地
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在酸性条件下进行电化学水分解制氢是一项有效和绿色无污染的制氢方法。然而，电化学水分解的进一步发展受到析氧反应(OER)缓慢动力学的限制，因此大量的研究工作致力于开发具有优异活性和耐久性的催化剂以实现高效稳定催化OER。
具有丰富d轨道电子的钌(Ru)及其化合物被认为是替代商业铱基催化剂的潜在候选者。
然而，钌的氧化物在酸性条件下的耐腐蚀性较差，这阻碍了钌基OER电催化剂的大规模应用。因此，目前迫切需要探索有效的策略来提高Ru基氧化物对酸性水分解的催化活性和耐久性。
近日， 清华大学伍晖 、 北京邮电大学雷鸣 、 暨南大学李希波 和 武汉理工大学唐浩林 等报道了一种简便的硒辅助还原方法，通过球磨和退火工艺成功制备出具有部分Ru的硒改性RuO 2 (Ru/Se-RuO 2 )。
Ru/Se-RuO 2 表现出优异的酸性OER性能，其在10 mA cm -2 电流密度下的过电位低至190 mV；其还具有快速的电子转移动力学，以及更多的催化活性位点和优异的长期耐久性，性能优于商业RuO 2 。
实验结果和理论计算表明，Ru/Se-RuO 2 的优异电催化性能可能是由于电子转移相互作用的增强和Ru/RuO 2 异质结的形成。此外，Ru/Se对RuO 2 的共修饰可以降低催化剂表面形成*OOH的能垒，从而显著提高了OER的性能。
该项工作证明了通过硒掺杂来调整Ru基氧化物的相组成和电子结构以提高电催化活性的可行性，这为其他复合电催化剂的合理设计和合成以用于能源生产及其他领域提供了策略。
Ru/Se-RuO 2 Composites via Controlled Selenization Strategy for Enhanced Acidic Oxygen Evolution. Advanced Functional Materials, 2022. DOI: 10.1002/adfm.202211102

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