催化剂在电化学过程的原位重构凡是可以得到无定形/富缺陷的构造;更大的电化学活性面积、优化的吸附特征以及更快的电荷传输才能,可以更好地展示催化活性与不变性。然而,大都预催化剂在电驱动下发作的均是外表重构,使得内部大量原子无法与电解液接触、原子操纵率低。重构的水平与反响情况高度相关,会随pH、温度、电解液与施加电压的变革而改动,倒霉于催化剂的工业应用。因而,开展出可以完全重构且组分简单的预催化剂对促进电化学过程的活性与不变性具有重要意义。

中国科学院上海硅酸盐研究所研究员黄强盛和王家成团队重新化合物Cs3Rh2I9动身,接纳简易的消融/堆积法,将其以团簇形式(~1.7 nm)铆钉在高石墨化氮掺杂碳纳米片上(NC,Adv. Energy Mater., 2021, 11, 2101050)。该质料在电复原前提下会自觉重构,自下而上地构成富含晶界与应力的铑颗粒(~2.2 nm)。而关于块体Cs3Rh2I9,却只能在电复原前提下自上而下合成成大尺寸铑颗粒。在氢氧化钾和氯碱电解液中,Cs3Rh2I9/NC均表示出优良的析氢活性与不变性。

相关研究功效以 Bottom-up evolution of PErovskite clusters into high-activity rhodium nanoparticles toward alkaline hydrogen evolution 为题,颁发在《天然-通信》(Nature Communications)上。研究工做得到国度天然科学基金、上海市科学手艺委员会等的撑持。

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Cs3Rh2I9晶体与纳米团簇的造备及其电化学原位重构

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Cs3Rh2I9晶体和纳米团簇的构造表征

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Cs3Rh2I9纳米团簇的原位重构过程

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重构后催化剂的构造表征

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在氢氧化钾和氯碱电解液的电催化析氢性能

来源:中国科学院上海硅酸盐研究所

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