哈工大研发钌/碳点催化剂 为新能源氢能开发提供
发表时间:2021-10-09 作者:211大学网

  本报讯(黑龙江日报全媒体记者赵一诺)日前,记者从哈尔滨工业大学获悉,该校材料学院周玉院士团队李保强教授课题组首次发现了将富含空位的碳点(CDs)与钌(Ru)结合构建钌/富空位碳点电催化剂(Ru@CDs),并揭示了强电子结合提高电催化析氢活性机制。该材料不但拓宽了碳点的应用范围,而且为设计新型高效析氢电催化剂提供了新思路。

  据介绍,当下开发新能源迫在眉睫,新能源氢能是目前公认的清洁能源。而作为二次能源,氢气的制备依赖于高性能的电催化剂。钌由于其金属-氢键强度与铂相似且成本低廉(价格仅为铂的5%),被认为是铂(Pt)基电催化剂的理想替代品,但钌的电催化活性仍有待提高。此外,钌自身较高的内聚能易造成团聚,从而导致其电催化活性下降。具有调节纳米材料的物理化学和电子特性的空位工程为改善电催化剂的催化活性提供了解决方案。

  该团队通过空位工程的策略,利用富含空位的碳点构建了高性能的钌/富空位碳点析氢催化剂。该材料在钌复合结构中巧妙地引入空位,有效地降低了钌纳米颗粒的不稳定性和团聚性,同时能够显著提高其电催化活性。该研究为开发和设计新型碳点基催化剂提供了新思路。同时为清洁新能源氢能的生产提供了助力。