图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Invited speech非常规相固溶体合金催化电解水高效制氢

编号：117 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-07 16:54:46 浏览：75次收藏取消收藏

2024-05-12 13:30

20min

[K] 论坛10：能源催化与传感 [K-2] 论坛10下午

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摘要

精确设计合金结构是开发高性能催化材料的有效途径。晶体结构决定了合金原子的排列方式，可直接影响合金的催化性能。然而，根据合金相图，通常情况下，当合金组分、比例确定时，合金仅存在一种热力学稳定相，合成不同于相图中的热力学稳定结构合金，也即非常规相合金，面临挑战[1-2]。
我们首次报道了一种化学合成的合金晶体结构调控策略，通过选用合适的金属前驱体，精确调控金属还原速度，实现了一系列非常规相钌基固溶体合金晶体结构的精准调控，分别合成了具有密排六方结构(hcp)和面心立方结构(fcc)的RuAu，RuIr，RuPt以及RuIrPt等合金[3-4]。实验结果表明hcp合金与fcc合金相比，呈现出更为优异的碱性电催化制氢性能。其中hcp-RuIrPt的催化活性与商业的Pt/C催化剂相比提升了6.9倍，是目前报道的性能最为优异的电解水制氢催化剂之一。理论计算表明，不同晶体结构的合金其暴露的结晶面不同，合金表面原子电子结构有较大差别，导致催化反应物及中间产物在不同合金表面位点的吸附状态不同，因此其催化活性呈现出较大差异。