北京化工大学《Small》：通过RuCo杂合物中的双原子位工程进行协同电子调制来优化氢吸收和增强水分解过程

本文介绍了北京化工大学潘军青教授课题组在《Small》期刊上发表的一项研究，该研究通过RuCo杂合物中的双原子位工程进行协同电子调制，优化氢吸收和增强水分解过程。研究背景指出，不可再生资源的加速耗尽和温室气体排放问题凸显了对可持续能源转型的需求，而水电解中的HER半反应受到缓慢动力学的阻碍。研究目的是开发一种高效的钌基催化剂，以降低超势并加速反应速率。通过MOF模板和硼氢化钠还原策略，课题组成功合成了含有1.785wt% Ru的RuCo纳米立方体（RuCo-NC），该催化剂在碱性条件下表现出优异的HER性能，仅需15和76 mV的过电位即可实现10和100 mA cm-2电流密度。实验和理论分析表明，Ru的掺入诱导了电子重新分布，增强了质子源，并减少了H*的吸附能，从而促进了氢溢出和HER动力学。此外，以RuCo-NC和Ir/C组成的电解槽在水分解方面表现出优异的节能效果。研究结论强调，通过微量贵金属掺杂可以显著提高钴基催化剂的活性和稳定性。