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中南大学雷永鹏等在Angewandte Chemie发表原子尺度电催化最新成果

来源:粉末冶金研究院 点击次数:次 发布时间:2020年01月13日 作者:孟尚儒

本网讯  近日,国际顶尖期刊《Angewandte Chemie International Edition》发表了我校粉末冶金国家重点实验室雷永鹏教授与清华大学李亚栋院士、王定胜教授的论文“Realizing the atomic active center for hydrogen evolution electrocatalysts”,雷永鹏为第一作者及共同通讯作者。

原子级活性中心及其析氢反应示意图

电解水制氢气对于缓解能源危机和减轻温室气体的排放具有重要意义。Pt基材料是H2析出反应活性最高的催化剂,但Pt储量的严重短缺和开采的难度限制了其大规模的应用。均匀分散的原子级催化活性中心表现出高的原子利用效率、独特的电子结构和出色的本征活性,有望在节省稀缺金属资源的同时进一步提高H2析出活性。基于对电催化领域的研究基础及理解,作者对电催化H2析出反应的原理、原子级活性中心的构建、特征及发展现状等进行概述,给出了研究工具箱。对用于H2析出反应体系的单金属、双金属以及非金属原子级活性中心的重要工作进行了总结,从原子尺度分析电子结构、吸脱附行为与宏观的催化性能之间的联系。论述了反应过程中的吸脱附和机理进行,尤其是不同活性中心对氢吸附或者水解离行为的促进作用。对设计、合成原子尺度H2析出活性中心面临的挑战进行了展望。

“从原子尺度设计铁、钴、镍等非贵金属活性中心有望实现高效的电催化H2析出反应,进而替代贵金属基催化剂,这无疑将推动金属资源的高效利用。”雷永鹏说。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201914647


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