高质量活性的Ni@RuM(M=Ni or Co)核壳@纳米晶用于催化水分解（英文）

作者：张闪; 吕帆; 张晓燕; 张业龙; 朱海双; 邢欢欢; 慕梓杰; 李敬^*; 郭少军^*; 汪尔康

来源：Science China-Materials, 2019, 62(12): 1868-1876.

• electrocatalysis
• ruthenium
• core-shell
• oxygen evolution reaction
• hydrogen evolution reaction

发展一种高质量活性的高效水分解催化剂对于实现大规模制氢来说至关重要,但目前这仍是一个巨大的挑战.我们报道了简便的一锅法来合成一系列核@壳Ni@Ru M (M=Ni or Co)纳米晶(NCs),并将其用于高效催化水分解,该系列催化剂均以金属Ni为核,壳层则是组分可调控的RuM (M=NiorCo)合金.在这些催化剂中, Ni@Ru Ni NCs对催化产氢表现出优异的性能,在过电位为0.7 V(vs. RHE)时,其质量活性高达1590mAmgRu-1,是同等条件下商业Pt/C的1.7倍(950mAmgPt-1).而对于产氧反应来说,质量活性最高的则是Ni@Ru0.4Co0.6NCs,在电位为1.56 V vs. RHE时,其质量活性达270 mAmgRu-1,远远超过了商业RuO2(89 m A mgRu-1).这些催化剂优异的质量活性归因于它们的核@壳结构,壳层中金属Ru通过与金属Ni或者Co形成合金来调控自身的电子结构,使其更有利于产氢/氧反应的进行.

• 单位
  北京大学; 中国科学技术大学; 电分析化学国家重点实验室