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?三單位聯(lián)合Nano-Micro Lett.：Co@CNTs?Ru在全pH高效催化析氫

探索用于析氫反應（HER）的高活性但廉價的電催化劑對于電化學水分解制氫至關重要。基于此，浙江大學/西安工業(yè)大學潘洪革教授、復旦大學吳仁兵教授和武漢紡織大學尚斌講師（共同通訊作者）等人報道了一種采用溶菌酶（Lys）輔助的沸石咪唑骨架（ZIF）驅(qū)動策略，分別將鈷（Co）和釕（Ru）納米顆粒限制在N-CNTs的內(nèi)表面和外表面，合成了多組分催化劑（Co@CNTs?Ru）。

引入Ru主要是因為其與氫的鍵合強度相似，但價格比Pt低得多。得益于由協(xié)同電子耦合和促進的電子/質(zhì)量傳遞路徑引起的H中間體的優(yōu)化吸附能，Co@CNTs?Ru復合催化劑在所有pH范圍內(nèi)都表現(xiàn)出前所未有的HER活性，在1.0 M KOH、0.5 M H₂SO₄和1.0 M磷酸鹽緩沖鹽水（PBS）溶液中，在電流密度為10 mA cm^-2下過電位分別僅為10、32和63 mV。

這種催化性能不僅優(yōu)于最先進的Pt/C催化劑，而且可能代表之前報道的所有TM基催化劑中的新紀錄。此外，值得強調(diào)的是，N-CNTs外表面的固定化Ru負載量僅約為2.6 μg per electrode area?~?cm^-2，明顯低于所有報道的Ru基HER催化劑。超細納米顆粒、合金或單原子沉積在碳載體上，進一步證明了材料成本方面的優(yōu)勢。本工作可能為碳負載金屬催化劑的合理設計提供新的見解，以供實際應用。

Inner Co Synergizing Outer Ru Supported on Carbon Nanotubes for Efficient pH-Universal Hydrogen Evolution Catalysis. Nano-Micro Lett., 2022, DOI: 10.1007/s40820-022-00933-2.

https://doi.org/10.1007/s40820-022-00933-2.

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