Högkvalitativa N-dopade grafen-aerogelstödda Ru-nanokristaller konstrueras genom att använda en adsorptions-pyrolysstrategi. Ultrafin storlek och enhetlig spridning av Ru-nanokristaller är mycket attraktiva för utmärkt aktivitet och hållbarhet i pH-universell väteutvecklingsreaktion. Med tanke på robustheten med hög aktivitet och det rimliga priset banar denna artikel en ny väg för kommersiella kommersiella elektrokatalysatorer för väteproduktion. Kredit:Chinese Journal of Catalysis
För närvarande är elektrokatalytisk vattenklyvning en av de mest billiga, rena, pålitliga, tysta och prisvärda effektiva vätgaserna av industriell kvalitet (H2 ) produktionsteknik. De mest effektiva platina (Pt)-baserade katalysatorerna för väteutvecklingsreaktionen (HER) är dock föremål för höga priser och otillfredsställande stabilitet. Därför behövs det brådskande HER-elektrokatalysatorer med hög effektivitet och hög stabilitet för att ersätta Pt-baserade elektrokatalysatorer.
Med full hänsyn till den lovande aktiviteten, robustheten och det rimliga priset på rutenium och den höga ytan och den utmärkta konduktiviteten hos grafenbaserade avancerade bärare, kan Ru-carbon nanokompositer vara ett genomförbart alternativ för HER. Det är dock fortfarande en utmaning att ytterligare förbättra den katalytiska prestandan hos Ru-kol nanokompositer.
Nyligen designade ett forskarlag under ledning av prof. Yu Chen från Shaanxi Normal University, Kina en högkvalitativ N-dopad grafen aerogel som stöder Ru nanokristall (Ru-NCs/N-GA) nanokompositer. Reaktionsprekursorerna för grafenoxid (GO) och rutenium(III)-polyallylamin (Ru III -PAA) komplex som är enhetligt förankrat i en grafen aerogel fungerar som N-källa och Ru-källa.
Den enhetliga adsorptionen av Ru III -PAA-komplex kan leda till den homogena spridningen och den ultrafina storleken av Ru-nanokristaller på grafen-aerogelen under högtemperaturbearbetning. Ru-NCs/N-GA med en porös struktur och låg Ru-halt (10 w.t.%) uppvisar en jämförbar HER-aktivitet med 20 w.t.% Pt/C i både alkaliska och sura medium.
Sammantaget är ekonomiskt genomförbara Ru-NCs/N-GA nanokompositer med 10 viktprocent Ru mycket lovande substitut för kommersiell Pt/C-elektrokatalysator för HER. Resultaten publicerades i Chinese Journal of Catalysis . + Utforska vidare
