孪晶钌量子点

海水析氢超稳

一种负载于氟代石墨炔上的孪晶钌量子点催化剂，利用氟诱导电荷极化精准控制钌原子从单原子到孪晶纳米晶的组装，在模拟海水中实现高活性和超长稳定性析氢。

Gao, Yang · 薛玉瑞 · Siyi, Chen · Zheng, Yunhao · Dong, Chengcheng · Zhang, Mengmeng · Fang, Shaoli · 李玉良

Advanced Materials 2026

具体参数

过电位

84 mV

稳定性

1200 h

技术优势

大电流密度下过电位低

得益于氟诱导电荷极化和独特的 sp-sp² 杂化网络，增强了 Ru 与 FGDY 的相互作用，促进质子耦合电子转移并降低水解离能垒。

超长稳定性

在模拟海水中连续运行 1200 小时活性衰减可忽略，得益于 Ru 与 FGDY 的强相互作用抑制了金属原子的团聚和溶解。

贵金属用量低

从单原子逐步组装为孪晶量子点，活性位点曝光度高，可用较低 Ru 负载量实现高性能，有望替代铂基催化剂。

应用场景

• 海水电解制氢：直接利用海水制氢，免除淡水纯化成本。
• 析氢催化剂：降低析氢反应能垒，提升制氢速率。
• 钌基催化剂：以较低铑用量实现铂级活性，降低贵金属成本。
• 电解槽：作为高效阴极催化剂，延长电解槽寿命。
• 电催化材料：提供原子级分散的活性位点，提高电催化效率。