主要观点总结
本文报道了关于碳负载的Ru-RuO₂异质结构的快速合成及其高效电化学水分解性能的研究。研究团队利用高频磁感应加热技术快速制备了该催化剂，展示了其在电解水析氢和析氧中的优异双功能催化性能。该催化剂的优异性能可归因于其独特的Ru-RuO₂异质结构，该结构促进了Mott-Schottky异质结的电荷转移，并优化了关键反应中间体的吸附。
关键观点总结
关键观点1: 研究背景
在全球能源转型的背景下，电化学水分解技术因其清洁、高效的特点成为制备绿色氢能的重要途径。然而，氧析出反应（OER）和氢析出反应（HER）对催化剂的活性稳定性提出了严苛要求。Ru因其较低成本和优异的催化性能逐渐成为潜在替代品。
关键观点2: 研究方法
本研究采用高频磁感应加热（MIH）技术，仅需10秒即可制备出碳负载的Ru-RuO₂异质结构催化剂。通过对Ru(acac)₃进行磁感应加热合成，形成Ru-RuO₂异质结构。
关键观点3: 实验结果
在碱性介质中，制备的Ru-RuO₂/C-300A样品展现出卓越的催化性能，达到10 mA cm⁻²电流密度时，HER和OER的过电位分别为−31 mV和+240 mV。此外，在全水解实验中，该催化剂在达到10 mA cm⁻²的电流密度时仅需1.43 V的超低电池电压。
关键观点4: 分析讨论
Ru-RuO₂/C-300A卓越的双功能活性可归因于独特的Ru-RuO₂异质结构，该结构优化了氧中间体的吸附并降低了形成*OOH中间体的能垒。此外，Ru中心的最佳电子密度促进了界面处的电荷重新分布和电子转移。
关键观点5: 作者介绍
通讯作者是陈少伟教授，研究方向为能源转储电催化剂等。第一作者为潘丁杰，主要研究方向为纳米功能材料在新能源技术上的应用。
文章预览
科学材料站 文 章 信 息 碳负载Ru-RuO₂异质结构的快速合成及其高效电化学水分解性能研究 第一作者：潘丁杰 通讯作者：陈少伟* 单位：美国加州大学圣克鲁兹分校 科学材料站 研 究 背 景 在全球能源转型的背景下，电化学水分解技术因其清洁、高效的特点，成为制备绿色氢能的重要途径。然而，氧析出反应（OER）和氢析出反应（HER）作为水分解的关键步骤，对催化剂的活性和稳定性提出了严苛要求。传统的贵金属基催化剂（如Pt和IrO₂）虽具有优异的催化性能，但存在活性与稳定性难以兼顾的问题。相较之下，钌（Ru）因其较低成本和优异的催化性能，逐渐成为一种潜在替代品。Ru与RuO₂的电子能带结构与Pt和IrO₂相似，Ru对HER表现出高活性，而RuO₂在OER中表现优异，两者的异质结构可能展现出优异的双功能催化性能。本研究采用高频磁感应加热（
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