近日，纺织新材料与先进加工技术全国重点实验室徐卫林院士团队姚娜博士、熊小曼博士、陈凤翔教授在Advanced Functional Materials期刊发表题为“Strategic Modulation of *OH Characteristics via Metal-Support Interactions and Charge Gradient in RuMo@RuMoOx for Enhanced Water Oxidation”的研究论文，该研究通过调控Ru基催化剂上羟基中间体（*OH）的特性，从而调控催化途径和优化其水氧化（OER）性能。提出了一种策略，通过设计具有强金属-载体相互作用和内置电荷梯度的RuMo@RuMoOx电催化剂来调控Ru基催化剂上*OH的吸附行为。准原位/原位表征和理论计算表明，该设计有效地促进了*OH在Ru位点的吸附，优化了*OH的取向，并通过Ru和Mo位点之间的电荷梯度促进了*OH向相邻的Mo位点的溢出。该过程启动了羟基迁移耦合机制（HMCM），打破了*OH-*OOH的标度关系，改变了速率控制步骤（RDS），并稳定了OER中间体，从而提高了OER性能。 RuMo@RuMoOx 催化剂在 0.5 M H2SO4、1 M KOH 和 1 M PBS 中，在 10 mA cm-2 电流密度下表现出分别为166、200和199mV 的低过电位，并具有超过1000小时的出色稳定性。此外，RuMo@RuMoOx 催化剂表现出比 RuO2 更低的过电位，并在1 A cm-2 的 PEM 水电解槽中保持稳定运行超过1000小时。该研究为指导高性能金属氧化物催化剂的未来开发提供了一种独特方法。
相关成果以“Strategic Modulation of *OH Characteristics via Metal-Support Interactions and Charge Gradient in RuMo@RuMoOx for Enhanced Water Oxidation”为题，发表在期刊《Advanced Functional materials》上，姚娜、熊小曼、陈凤翔教授作为通讯作者，姚娜的硕士研究生蔡奥作为第一作者。
论文连接：https://doi.org/10.1002/adfm.202515506
姚娜于2022年7月加入纺织新材料与先进加工技术全国重点实验室徐卫林院士团队。主要从事柔性电极材料负载高效的可控制备及其相关机理研究等方面的工作。在Nat. Commun., Chem, Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater., Chem. Sci., Adv. Sci., ACS Catal.等国际知名权威期刊以一作/通讯作者发表SCI论文30余篇。
点击量排行
发稿排行
