贵金属沉积缺陷氧化锰在甘油辅助析氢中的应用

小夏 科学 更新 2024-01-19

氧还原反应 (ORR) 中使用的钯基材料的活性位点密度、特性活性和耐久性对于其在工业能源设备中的应用至关重要。 基于此,南京航空航天大学马军教授、彭胜杰教授(共同通讯作者)报道了一种环境可控的辐射还原合成一系列纳米颗粒(m@mno2-x,m=ru,pt,pd,ir)锚定在富含缺陷的锰氧化物上,用于甘油辅助析氢。

由于射线的强穿透性,金属纳米颗粒与富含缺陷的二氧化锰之间实现了很强的界面配位,从而显着加速了活性中心之间的电子转移。 其中,ru@mno2-X催化剂中的界面Ru-O-Mn键同时激活了Ru和Mn位点,从而对甘油氧化(GOR)和析氢(HER)具有优异的双功能催化性能。 ru@mno2-x 电极在连续流动电解槽中用作阴极和阳极,电池电压为 10电流密度为 5 A cm-2。

原位光谱分析表明,ru@mno2-X中较强的界面配位平衡了甘油和OH*在催化剂表面的竞争性吸附。 理论计算进一步表明,富含缺陷的MnO2载流子促进了H2O的解离,而缺陷调控的RU位点促进了去质子化和氢解吸,协同增强了甘油辅助的析氢。 这项研究突出了合成先进载体材料以实现高效甘油辅助析氢的有前途的方法。

ambient γ-rays-mediated noble-metal deposition on defect-rich manganese oxide for glycerol-assisted h2 evolution at industrial-level current density. angew. chem. int. ed.,, doi: 10.1002/anie.202314569.

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