中科大電催化製氫取進展

據新浪新聞報道：qingbeirenweishihuanjingyouhaodeqingjienengyuan，diancuihuafenjieshuikeyizhibeigaochunqingqi，zaijianxingjiezhizhongdianjieshuishizuiyoukenengshixianchanyehuazhiqingdejishu。yizhiyilaiguijinshushigailingyuhuoxingzuigaodecuihuaji
，jinnianlaikeyanrenchixutansuozhiliyujiangguodujinshufazhanchenggaohuoxingjianxingxiqingdiancuihuajiyijiangdichengben，ranerhenduocuihuajidehuoxingyuguijinshuxiangbihaiyouhendadechaju。jiangshaoliangdeguijinshuyuguodujinshuhejinhuashitishengguodujinshudiancuihuaxingnengdeyigezhongyaotujing。jinri，zhongguokexuejishudaxueboshishengsujianweiheyangyang（導師陳乾旺教授）tongguolilunjisuan，tichulejiangshaoliangdeguijinshuliaoyuguodujinshuguhejinhualaitishenggucuihuahuoxingdesixiang
，bingshejichuyizhongyijinshuyoujikuangjiahuahewuweiqianqutilaizhibeidanchanzadeleishimoxicengbaoguohejinneihefuhejiegoudegongyi。suozhibeidefuhenamijiegouzuoweijianxingxiqingdiancuihuaji，biaoxianchuyuguijinshukebidexiqingxingneng。gaiyanjiuchengguofabiaozaijinqichubande《Nature Communications》上。

RuCo@NC納米粒子的合成路徑和結構模型示意圖。(a) Co3[Co(CN)6]2，(b) Ru摻雜的Co3[Co(CN)6]2，(c) RuCo@NC納米粒子的聚集體示意圖，(d) c中一個RuCo@NC納米粒子放大的模型示意圖，並簡單描述了作為電催化劑在堿性介質中的析氫過程。

gaigongzuoyongguijinshuliaochanzadeguqingsuanguleipulushilanzuoweiqianquwuzaiduoxingqifenzhongbeishaoyibufazhibeiledanchanzadeleishimoxicengbaofuguliaohejindenamilizi，hejinzhongliaozhan3.58 wt.%。這種方法能夠將氮摻雜的石墨烯層原位包覆在合金表麵上，保護合金內核以提升穩定性。作為堿性析氫電催化劑，在電流密度為10mA/cm2時其過電位僅為28mV

，顯示出與20%的(de)商(shang)用(yong)鉑(bo)碳(tan)電(dian)催(cui)化(hua)劑(ji)可(ke)比(bi)的(de)電(dian)催(cui)化(hua)析(xi)氫(qing)性(xing)能(neng)。密(mi)度(du)泛(fan)函(han)理(li)論(lun)模(mo)擬(ni)計(ji)算(suan)發(fa)現(xian)，摻(chan)雜(za)氮(dan)原(yuan)子(zi)近(jin)鄰(lin)的(de)碳(tan)原(yuan)子(zi)是(shi)催(cui)化(hua)反(fan)應(ying)的(de)活(huo)性(xing)位(wei)點(dian)，鈷(gu)釕(liao)合(he)金(jin)化(hua)比(bi)單(dan)純(chun)鈷(gu)更(geng)能(neng)促(cu)進(jin)電(dian)子(zi)向(xiang)類(lei)石(shi)墨(mo)烯(xi)層(ceng)表(biao)麵(mian)轉(zhuan)移(yi)
，改(gai)變(bian)內(nei)部(bu)的(de)鈷(gu)釕(liao)合(he)金(jin)比(bi)例(li)能(neng)夠(gou)調(tiao)控(kong)外(wai)部(bu)石(shi)墨(mo)烯(xi)層(ceng)表(biao)麵(mian)的(de)電(dian)荷(he)分(fen)布(bu)，合(he)適(shi)的(de)鈷(gu)釕(liao)合(he)金(jin)比(bi)例(li)可(ke)以(yi)大(da)大(da)降(jiang)低(di)活(huo)性(xing)位(wei)點(dian)的(de)氫(qing)吸(xi)附(fu)自(zi)由(you)能(neng)，可(ke)到(dao)達(da)與(yu)鉑(bo)催(cui)化(hua)劑(ji)相(xiang)近(jin)的(de)氫(qing)吸(xi)附(fu)自(zi)由(you)能(neng)值(zhi)。這(zhe)種(zhong)獨(du)特(te)的(de)複(fu)合(he)納(na)米(mi)結(jie)構(gou)使(shi)其(qi)催(cui)化(hua)性(xing)能(neng)得(de)以(yi)較(jiao)大(da)地(di)提(ti)升(sheng)，具(ju)有(you)潛(qian)在(zai)的(de)應(ying)用(yong)前(qian)景(jing)。

該研究得到了國家自然科學基金委、中科院和校青年創新基金等有關項目的支持。 （合肥微尺度物質科學國家實驗室（籌）、材料係、科研部）

附論文鏈接：https://www.nature.com/articles/ncomms14969