分享

河南理工刘宝忠/清华王定胜/郑大李保军等--锚定在MXene上RuNi单原子合金催化剂性能优于单原子/纳米催化剂的原因

 石墨烯研究 2023-12-14 发布于江苏
单原子合金(SAAs)结合单原子和纳米颗粒(NPs)的优点,在多相催化领域发挥着极其重要的作用。然而,与单原子和纳米粒子颗粒,理解SAAs在催化反应中的催化机制仍然是一个挑战。针对这一问题,本文通过将原子分散的Ru精准嵌入到Ni NPs中并锚定在Ti3C2Tx MXene上合成钌镍单原子合金(RuNiSAAs),并研究了其对氨硼烷(AB, NH3BH3)水解产氢的催化机制。研究表明,RuNiSAA-3-Ti3C2Tx催化剂表现出前所未有的NH3BH3水解产氢活性,其质量比活性(rmass)值为333 L min-1 gRu-1。与单原子和纳米颗粒相比,由于合金效应和金属-载体相互作用可有效(MSI)优化RuNiSAA-3-Ti3C2Tx的d带结构,进而增强了AB与H2O的解离以及AB水解过程中H*中间体的结合能力。这项工作为开发和优化高效的氢相关催化剂提供了有用的设计原则,展示了SAAs在能量催化领域的优势。

图1. RuSAC-Ti3C2Tx、RuNPs-Ti3C2TxRuNiSAA-Ti3C2Tx催化剂的制备示意图。

图2. RuNiSAA-3-Ti3C2Tx 催化剂的形貌结构。

图3. RuNiSAA-3-Ti3C2Tx催化剂的结构表征。

图4. RuNiSAA-3-Ti3C2Tx催化剂的性能测试。

图5.氨硼烷水解机制分析。          

相关科研成果由河南理工刘宝忠/清华王定胜/郑大李保军等人于2023年发表在Angew Chem Int Ed (https:///10.1002/anie.202316550)上。原文:Why do Single-Atom Alloys Catalysts Outperform both Single-Atom Catalysts and Nanocatalysts on MXene?.    原文链接:https://onlinelibrary./doi/10.1002/anie.202316550

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多