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北化工雷曉東Appl. Catal. B.: Ru和Ni雙金屬單原子修飾MoS2用于高效HER

單原子催化劑(SAC)由于其最大的原子效率和可調(diào)的電子特性而被認(rèn)為是一種最有前途的催化劑，然而在電催化HER過(guò)程中，由于在堿性溶液中涉及多個(gè)步驟，具有單一活性位點(diǎn)的SAC具有較低的HER性能。

北京化工大學(xué)雷曉東團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種使用溫和的方法制備出單原子Ru和Ni共改性MoS₂(Ru/Ni-MoS₂)雙金屬單原子催化劑，用于高效電催化HER。

對(duì)于所制備的Ru/Ni-MoS₂，Ru 單原子被具有強(qiáng)電負(fù)性的Ni單原子錨定，與S配位的大部分Ru原子分布在Ni的頂部位點(diǎn)上。并且與Ni鍵合的S原子作為氫受體和單原子Ru作為羥基受體，通過(guò)協(xié)同作用有效地降低了水解離步驟的中間能壘。

DFT理論計(jì)算表明，所制備的Ru/Ni-MoS₂協(xié)同促進(jìn)了H和OH的化學(xué)吸附，從而有效地加速了水的離解和HER過(guò)程。

由于特殊結(jié)構(gòu)的構(gòu)建和電子結(jié)構(gòu)調(diào)控，所制備的催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的HER性能。Ru/Ni-MoS₂在10 mA cm^-2電流密度下表現(xiàn)出32 mV的超低過(guò)電位，相應(yīng)的Tafel斜率為41 mV dec^-1以及保持20小時(shí)穩(wěn)定性，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)Ru-MoS₂和Ni-MoS₂電催化劑。

Dual-metallic single Ru and Ni atoms decoration of MoS₂ for high-efficiency hydrogen production. ?Applied Catalysis B: Environmental, 2021. ?DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120557

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/13/8b4383c5ce/

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