超细钌纳米晶体作为铂的替代品用于pH通用的析氢反应

导读目前，电催化水分解是最便宜、最清洁、最可靠、最安静、最实惠的工业级高效氢气(H2)生产技术之一。然而，用于析氢反应(HER)的最有效的铂(Pt

目前，电催化水分解是最便宜、最清洁、最可靠、最安静、最实惠的工业级高效氢气(H2)生产技术之一。然而，用于析氢反应(HER)的最有效的铂(Pt)基催化剂价格昂贵且稳定性不理想。因此，迫切需要低成本、高效率和高稳定性的HER电催化剂来替代Pt基电催化剂。

充分考虑钌的良好活性、稳健性和合理的价格，以及石墨烯基先进载体的高表面积和优异的导电性，Ru-碳纳米复合材料可以成为HER的可行选择。然而，进一步提高Ru-碳纳米复合材料的催化性能仍然是一个挑战。

近日，陕西师范大学陈宇教授领导的研究团队设计了一种高质量的N掺杂石墨烯气凝胶支撑Ru纳米晶(Ru-NCs/N-GA)纳米复合材料。氧化石墨烯(GO)和钌(III)-聚烯丙胺(RuIII-PAA)复合物的反应前体均匀地锚定在石墨烯气凝胶中，作为N源和Ru源。

RuIII-PAA配合物的均匀吸附可以导致在高温处理下，Ru纳米晶体在石墨烯气凝胶上的均匀分散和超细尺寸。具有多孔结构和低Ru含量(10wt%)的Ru-NCs/N-GA在碱性和酸性介质中表现出与20wt%Pt/C相当的HER活性。

总体而言，具有10wt.%Ru的经济上可行的Ru-NCs/N-GA纳米复合材料是用于HER的商业Pt/C电催化剂的极具前景的替代品。结果发表在《中国催化杂志》上。

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