双功能Ru-Co-Mn三元金属合金纳米催化剂用于氧化还原电催化（英文）

作者：刘姗; 张二欢^*; 万晓冬; 潘容容; 李岳美; 张修铭; 苏梦瑶; 刘佳^*; 张加涛^*

来源：Science China-Materials, 2022, 65(01): 131-138.

电解水是最有前景的制氢方法之一,但长期以来一直受到阳极析氧反应(OER)迟缓的限制.本文采用热解-吸附-热解工艺,以ZIF-67为前驱体,制备了Ru-Co-Mn三金属合金纳米颗粒(NPs)负载在氮掺杂碳载体上(RuCoMn@NC)的催化剂.该催化剂在较宽的pH范围内对析氢反应(HER)以及在碱性介质中对葡萄糖氧化反应(GOR)都表现出良好的电催化性能.特别是RuCoMn@NC催化剂在碱性介质中表现出优异的HER活性,优于商用Pt/C催化剂(20 wt%),并具有良好的电化学稳定性.进一步以RuCoMn@NC同时作为阴极和阳极组成双电极碱性电解槽用于葡萄糖电解反应,只需要1.6 3 V的槽电压就可以达到10 mA cm-2的电流密度,比全解水电解槽的所需电压低270 mV.本工作为合理开发高效的氧化还原电催化双功能催化剂提供了一种有效的方法,有利于节能电解制氢的发展.

• 出版日期2022
• 单位北京理工大学