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国际著名期刊《德国应用化学》发表我校一项最新研究成果
2018-06-19 17:10   审核人:

日前,我校新能源材料与低碳技术研究院卢秀利博士、王红娟博士、鲁统部教授与中科院上海应用物理所司锐研究员合作开发了基于石墨炔的单原子铂催化剂,在电催化分解水制氢催化剂研究方面取得重要进展。该研究成果发表在国际著名期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)杂志上。我校博士研究生殷学鹏为该论文第一作者,天津理工大学为第一论文完成单位。

氢气被认为是一种可取代石油等化石能源的高效清洁新型能源载体,通过电催化分解水制氢是当前的一个重要研究方向,其中开发高效低成本催化剂是实现电催化分解水制氢的关键。在众多催化剂中,贵金属铂基催化剂具有最优异的电催化析氢活性。然而,由于其价格昂贵限制了其大规模的应用。单原子催化剂由于具有100%的原子利用率而引起人们广泛地关注。

该项研究利用石墨炔中炔键和Pt原子之间的配位作用,成功构建了具有不同配位环境的二种铂单原子催化剂。实验和理论计算表明,四配位的铂单原子催化剂具有更接近于零的氢原子吸附吉布斯自由能和更多的未占有5d轨道,从而表现出最优异的电催化析氢性能。在-0.1 V过电位下,其质量比活性分别是五配位铂单原子和商业Pt/C催化剂的3.3倍和26.9倍。这项研究成果将会在保证贵金属铂基催化剂电催化活性的同时降低其用量,从而大幅度降低其使用价格。

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