钌填充碳纳米管复合微粉

酸性析氢过电位仅33 mV

以CO₂与RuCl₃为原料在熔盐中一步电化学制备，钌填充于碳纳米管内部的结构赋予其优异的析氢催化活性与稳定性。

陈云飞 · 戎万 · Zhihua, Jia · Dang, Rui · Ting, Jiang

Journal of Alloys and Compounds 2025

具体参数

析氢过电位

{'zh': '0.033', 'en': '0.033'} V

电解温度

{'zh': '800', 'en': '800'} °C

电解电压

{'zh': '3.0', 'en': '3.0'} V

RuCl₃·nH₂O初始浓度

{'zh': '3.0', 'en': '3.0'} wt%

CO₂流速

{'zh': '30', 'en': '30'} mL min⁻¹

技术优势

过电位极低

在酸性介质中10 mA cm⁻²电流密度下HER过电位仅0.033 V，催化活性突出。

原料绿色廉价

直接利用温室气体CO₂和工业级RuCl₃·nH₂O为原料，避免昂贵前驱体，同时实现CO₂高附加值转化。

结构可控

产物为钌填充碳纳米管的独特结构，且通过调节温度、时间、电压和RuCl₃浓度可调控组成与微观形貌。

应用场景

• 酸性析氢催化剂：在酸性介质中仅需33 mV过电位即可驱动析氢，替代铂基催化剂。
• 电催化析氢：粉末可直接用作工作电极催化剂层，实现高效电催化制氢。
• 燃料电池电极：高活性与稳定性适用于燃料电池阳极析氢反应。
• 绿色制氢：以CO₂为原料合成高效催化剂，降低绿氢生产成本与碳足迹。