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對于陰離子交換膜電解，其中的一個挑戰(zhàn)就是尋找最佳的析氫反應（HER）催化劑，因為貴金屬是稀缺的而非貴金屬的性能較差。因此，阿爾托大學化學與材料科學系的Kallio Tanja等人通過直接的溶液合成方法降低了貴金屬的含量，合成出Pt-Ru表面納米粒子和修飾在單壁碳納米管（SWNT）上的獨特管內(nèi)納米線。

基于Pt-Ru管內(nèi)納米線和表面納米顆?；钚晕稽c，Pt-Ru SWNT在堿性介質(zhì)中實現(xiàn)了更高的HER性能，具有低過電位、高電流密度和長期穩(wěn)定性。Pt-Ru SWNT催化劑在質(zhì)量歸一化的HER活性方面超過了商業(yè)化的PtRu 20% C和Pt 20% C。

此外，Pt-Ru（10wt%）SWNT在AEM電解槽中是一種很有前途的陰極催化劑，因為它的穩(wěn)定性（至少24小時）和活性在很低的貴金屬負載（34 μg cm^-2）下接近于商用Pt/C陰極催化劑。

DFT計算結果表明，Pt-Ru SWNT催化劑對H^*的吸附減弱，有利于H₂的生成。這項工作不僅開發(fā)了Pt-Ru SWNT催化劑的簡單合成過程，而且在計算和實驗上證實了管內(nèi)納米線在電催化活性和穩(wěn)定性方面的核心作用，為開發(fā)成本更低的商用AEM電解槽開辟了新的可能性。

Hydrogen evolution in alkaline medium on intratube and surface decorated PtRu catalyst, Appl. Catal. B Environ., 2022, DOI：10.1016/j.apcatb.2022.121541. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.121541.

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ACB：管內(nèi)和表面修飾PtRu催化劑在堿性介質(zhì)中的析氫

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