酸中的析氧反应在多种储能装置中发挥着重要作用。具有实用前景的Ru-Ir基催化剂需要Ru中心稳定的高氧化态和这些Ru物质的高稳定性。
在这里,苏州大学康振辉教授,Yang Liu,Mingwang Shao,Tao Cheng报道了二维钌-铱氧化物中稳定且带氧化电荷的 Ru 增强了活性。
文章要点
1)Ru0.5Ir0.5O2 催化剂在酸中表现出高活性,在 10 mA cm−2 下具有 151 mV 的低过电势,与可逆氢电极相比,在 1.44 V 下具有 6.84 s−1 的高周转频率和良好的稳定性(运行 618.3 小时) 。
2)Ru0.5Ir0.5O2催化剂掺入Ir后可以在较低的外加电压下形成更多高氧化态的Ru活性位点,这一点通过脉冲电压感应电流法得到证实。此外,X射线吸收光谱数据表明,二维Ru0.5Ir0.5O2固溶体中的Ru-O-Ir局域结构提高了这些Ru中心的稳定性。
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Zhu, W., Song, X., Liao, F. et al. Stable and oxidative charged Ru enhance the acidic oxygen evolution reaction activity in two-dimensional ruthenium-iridium oxide. Nat Commun 14, 5365 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-41036-9
https://doi.org/10.1038/s41467-023-41036-9