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去合金化Laves phase金屬化合物之類沸石金屬骨架 實現高效能電催化產氫

Shen-Jing Ji, Li-Wen Cao, Peng Zhang, Guan-Bo Wang, Ying-Rui Lu, Nian-Tzu Suenmail, Sung-Fu Hungmail, and Hao Ming Chenmail

 

JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 145 (32) , pp.17892-17901

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c05287

 

發展工業條件下之強鹼和高溫環境中進行高效且穩定的產氫反應(HER)的電催化劑是實現鹼性水電解工業應用的關鍵。化學系陳浩銘教授通過去合金化一系列的Laves phase金屬化合物,即MCo2和MRu0.25Co1.75(M = Sc和Zr),設計了一個開放式通道結構,以去合金化過程(dealloying)從通道結構中去除Sc金屬,使ScCo2和ScRu0.25Co1.75產生類沸石的金屬骨架。這種結構可大大降低了它們在電催化產氫反應的過電位,只需132 mV過電位即可達到500 mA/cm2。更重要的是,它可以在工業條件下(6.0 M KOH,333 K)保持超過1000小時的活性,顯示其在實際工業應用中的潛力。

 

Keywords: HYDROGEN EVOLUTION; HIGHLY EFFICIENT; RUTHENIUM; HETEROSTRUCTURE; NANOPARTICLES; PERFORMANCE; NANOSHEETS; CLUSTERS; STRAIN; COHP