近日,我校高等研究院特聘副研究员高涛涛博士在催化领域顶级刊物《ACS Catalysis》(中科院一区Top期刊,IF: 13.700)上发表题为“Understanding the Atomic and Defective Interface Effect on Ruthenium Clusters for the Hydrogen Evolution Reaction”的最新研究成果。高涛涛博士为第一作者,成都大学为第一单位。
图1 文章封面图
图2 文章信息概要
电解水是一种应用前景广阔的绿色可持续制氢技术。设计和制备高效、经济和持久耐用的电化学析氢(HER)催化剂是促进该技术快速发展的关键。在本工作中,作者设计了氧配位单原子铁位点(Fe-O4)修饰的多孔碳纳米管(CNT-V-Fe)作为锚定钌团簇(CNT-V-Fe-Ru)的高效载体。CNT-V-Fe-Ru在酸性和碱性介质中均表现出优异的电催化析氢性能。CNT-V-Fe单原子载体可以显著提高钌(Ru)活性位点的本征活性。理论计算也证明:Ru与CNT-V-Fe载体间的界面相互作用能有效改善Ru活性位点对反应物/中间体的吸附/活性化,进而展现出适中的氢吸附能和低反应壁垒。该工作为金属/单原子载体间界面相互作用的研究提供了一定的理论和实践参考,另辟蹊径地提出了一种独特的模型催化剂,即单原子位点不直接参与催化反应,而是作为载体调控金属团簇催化剂的电子结构,也为在原子、分子水平上精准设计高性能负载型催化剂提供了一种新思路。
《ACS Catalysis》是美国化学会的旗舰期刊,主要刊登催化化学领域高水平的研究成果。
文章链接: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscatal.2c04586