大连海事大学宗旭/马伟光团队AFM: 强电子金属-载体相互作用稳定缺电子钌团簇实现高效析氢反应

主要观点总结

本文介绍了大连海事大学教授宗旭及其团队在材料化学环境领域的一项最新研究。该研究通过构建强电子金属-载体相互作用（EMSI），成功合成了一种高效的碱性氢析出反应（HER）催化剂——缺电子钌纳米团簇（Ru/O-CNT）。该催化剂在碱性条件下展现出优异的催化性能，显著优于传统的Pt/C催化剂及大多数已报道的Ru基催化剂。研究论文发表在《Advanced Functional Materials》上。该工作不仅为合成高效的电催化剂提供了新的策略，而且深入理解了EMSI对负载型金属基电催化剂的调控机制。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

利用可再生能源驱动电解水制氢是生产绿色氢能的有效途径。在众多电解水技术中，碱性电解水技术因其相对成熟的技术基础而备受关注。Ru由于快速的水解离动力学和比Pt低得多的成本，在碱性HER中展现出了巨大的应用潜力。

关键观点2: 研究亮点

本研究通过构建强电子金属-载体相互作用（EMSI），实现了缺电子Ru的稳定锚定。在还原电位下，Ru能够维持在缺电子态，从而实现了持续且高效的碱性HER。此外，合成的Ru/O-CNT催化剂在实际制氢应用中展现出了巨大的潜力。

关键观点3: 研究成果

本研究成功合成了稳定的缺电子钌纳米团簇（Ru/O-CNT）作为高效的碱性HER催化剂。Ru纳米团簇与O-CNT之间建立了强EMSI，使得Ru在还原电位下也能维持在缺电子态。该催化剂在碱性HER中表现出优异的活性和稳定性，即使在超低Ru负载量下也能实现高电流密度。此外，将其作为阴离子交换膜水电解的阴极催化剂时，展现了出色的性能。

关键观点4: 作者介绍

宗旭，大连海事大学教授、博士生导师，致力于清洁能源转化、CO2转化利用、船舶污染物治理研究。在相关领域的高影响力学术期刊发表论文多篇，获得国家、部、地方各类奖励多项。