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6686体育学院张永超、朱晓东团队在电催化小分子转化领域取得新进展
发布时间:2024-05-08    作者:张永超      审核人:    点击:[]

    近年来,氢能因其燃烧性能好、热值高、无污染等优点,被誉为“21世纪的终极能源”,得到了广泛的研究。电催化水分解生产“绿氢”,特别是采用碱性电解槽,可实现零碳排放,且氢气纯度高,为改变能源现状提供了有效途径。但目前HER仍存在催化剂活性低、依赖贵金属、成本高等瓶颈。

6686体育学院张永超副教授、朱晓东教授团队设计合成了由无定形FeOOH诱导Pt单原子和簇分布的高效HER催化剂(Pt/FeOOH@NiFe LDHs)。Pt含量为2 wt %Pt/FeOOH@NiFe LDHs具有超低HER过电位和高稳定性。实验和DFT计算表明,FeOOH有利于*H2O的吸附和活化,而Pt单原子和簇在H2的形成和解吸中起关键作用,协同加速HER动力学。本研究为Pt单原子、簇/FeOOH协同活性位点的构建提供了有效的策略,有助于实现高效的工业电催化水分解。相关工作以“Construction of Pt Single-Atom and Cluster/FeOOH Synergistic Active Sites for Efficient Electrocatalytic Hydrogen Evolution Reaction”为题发表在国际知名期刊ACS Catalysis, 2024, 14, 7867-7876(影响因子12.9,中科院1区)。张永超副教授和2021级硕士生赵明慧为论文共同第一作者,通讯作者为张永超副教授、朱晓东教授以及天津大学邹吉军教授。6686体育为第一作者及通讯作者单位。

ACS Catalysis 2024, 14, 7867-7876.

同时,我们在国际知名期刊《Nano Energy》(影响因子17.6,中科院1区)上发表题为“Recent Advances in Single-Atom Catalysts for Acidic Electrochemical Oxygen Reduction to Hydrogen Peroxide”的综述文章。系统地总结了近年来单原子催化剂应用于酸性氧还原制过氧化氢的研究进展。介绍了一些贵金属和非贵金属单原子(SACs)用于酸性ORR制过氧化氢,详细介绍了SACs的合成、表征和催化机理。重点介绍了一些重要的活性描述符,特别是对关键含氧中间体结合能的调控方法。最后,提出了利用SACs进行酸性ORR制过氧化氢研究的挑战和展望。本文综述有助于了解SACs在过氧化氢电合成中的重要作用,并为设计更有效的催化剂提供了帮助。2021级硕士生张倩和中石化石油6686体育直播体育院郑路凡博士为论文共同第一作者,通讯作者为张永超副教授和朱晓东教授,6686体育为唯一通讯作者单位。

Nano Energy 2023, 116, 108798.

以上工作得到了国家自然科学基金,山东省自然科学基金,泰山学者项目和催化材料与反应工程国家重点实验室开放课题的支持。

论文链接:https://doi.org/10.1021/acscatal.4c01133

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108798



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