天津大学王庆法课题组ACS Catal.：Mn作为电子库助力RuMnOx@RuOx用于高效稳定酸性O...

主要观点总结

本文介绍了一种表面富钌的超低钌载量RuMnO x @RuO x -1.5催化剂的研究，该催化剂通过引入MnO x 作为电子供体，显著提升了其在酸性体系中OER的活性与稳定性。研究结果表明，间隔的Mn作为牺牲剂溶解，使相邻的Mn作为电子库给活性Ru位点补充电子，从而抑制Ru的过度氧化。此外，催化剂中丰富的氧空位和晶型-无定形异质界面促进了OER活性的提升。该工作提出的电子库策略为稳定Ru基电催化剂强化水氧化提供了新思路。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

电解水制氢技术是最有前景的绿氢制备技术之一，然而阳极的析氧反应（OER）缓慢动力学限制了制氢体系的能量效率提升。在质子交换膜水电解（PEMWE）中，阳极严重依赖于贵金属Ir基催化剂，而Ir金属的稀缺性与价格高昂限制其大规模应用，开发超低贵金属载量非Ir基电催化剂用于酸性高效析氧反应仍具有极大挑战。

关键观点2: 研究亮点

1) 自支撑表面富钌RuMnO x @RuO x 固溶体催化剂的制备实现了单/双Ru原子嵌入MnO x 晶格与表面锚定RuO x 团簇结构的生成。 2) 实验结果结合理论计算表明，间隔Mn作为牺牲剂溶解，相邻Mn作为电子库给活性Ru位点补充电子抑制其过度氧化。 3) MnO x 基底与活性物种RuO 2 的结合引入了丰富的氧空位和晶型-无定形异质界面，优化了Ru对含氧中间体的吸附能，降低了反应能垒，实现了高效稳定的酸性OER。

关键观点3: 制备方法

通过简易的电沉积方法在碳纤维纸（CFP）上制备了自支撑表面富Ru的RuMnO x @RuO x 固溶体催化剂。

关键观点4: 性能特点

该催化剂在0.5 M H 2 SO 4 中在10 mA cm -2 下展现出超低过电势192 mV，并且可以稳定运行超过240小时。

关键观点5: 应用领域

该工作提出的电子库策略为稳定Ru基电催化剂强化水氧化提供了新思路，同时对其他氧化反应稳定活性物种状态提供新途径。

关键观点6: 研理云服务器业务介绍

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