新式催化剂为氢能开发供给新思路

记者近来从哈尔滨工业大学得悉，该校资料科学与工程学院周玉院士团队李保强教授课题组与浙江农林大学孙庆丰教授、李彩彩副教授等人初次将钌(Ru)与富含空位的碳点(CDs)结合，构建了钌/富空位碳点电催化剂(Ru@CDs)，并提醒了强电子结合进步电催化析氢活性机制。该资料有效地拓宽了碳点的使用规模，为新式高效析氢电催化剂规划供给了新思路。相关研讨成果宣布在资料范畴重要学术期刊《小》杂志上。

据李保强介绍，当今世界开发新动力火烧眉毛，氢能是现在公认的清洁动力。而作为二次动力，氢气的制备依赖于高功能的电催化剂。钌因为其金属—氢键强度与铂(Pt)类似且本钱低价(价格仅为铂的5%)，被认为是铂基电催化剂的抱负替代品，但钌的电催化活性仍有待进步。此外，钌本身较高的内聚能易形成聚会，然后导致其电催化活性下降。具有调理纳米资料的物理化学和电子特性的空位工程为改进电催化剂的催化活性供给了解决方案。

针对这些问题，该团队经过空位工程的战略，使用富含空位的碳点构建了高功能的钌/富空位碳点析氢催化剂。该资料在钌复合结构中奇妙地引进空位，有效地降低了钌纳米颗粒的不稳定性和聚会性，一起可以明显进步其电催化活性。试验结果表明，Ru@CDs表现出优异的催化功能。此外，该研讨经过理论核算提醒了空位的存在以及钌与CDs之间的电子相互作用协同降低了析氢反响的中心能垒，因而使Ru@CDs电催化剂活性最大化。

据介绍，Ru@CDs催化剂可与商业铂碳催化剂以及最近报导的钌基电催化剂相媲美乃至更优越。该研讨不只成功构筑了高功能的碳点基析氢电催化剂，还提醒了钌纳米颗粒与CDs之间的相互作用以及与空位协同进步催化功能的机理，为开发和规划新式碳点基催化剂供给了新思路。一起为氢能的出产供给了助力。