单钌位点COF/CNT电催化剂

碱性析氢过电位112 mV

将单原子Ru位点嵌入共价有机骨架并包覆碳纳米管，大幅提升导电性与电荷转移，使碱性析氢性能超越多数已报道COF电催化剂。

孙旭镯 · Hu, Yanping · Yuying, Fu · Jing, Yang · Song, Dengmeng · 李博 · 许文华 · 王宁

Small 2023

具体参数

过电位

{'zh': '112', 'en': '112'} mV

耐久性

{'zh': '12', 'en': '12'} h

技术优势

催化位点明确

DFT计算证实，嵌入的单原子Ru位点是析氢反应的催化活性中心，提供了清晰的构效关系。

导电性大幅提升

包裹的碳纳米管显著提高了催化剂的电导率和电荷转移效率，使催化活性得以充分发挥。

碱性过电位低

在碱性条件下达到10 mA cm⁻²电流密度仅需112 mV过电位，优于大多数已报道的COF电催化剂。

稳定性达12小时

该催化剂在碱性条件下可稳定运行长达12小时，展现出良好的耐久性。

应用场景

• 电解水制氢：用作碱性电解水制氢的阴极催化剂，降低析氢过电位，提高能效。
• 碱性析氢催化：在碱性介质中高效催化析氢反应，替代贵金属Pt基催化剂。
• 单原子催化材料：利用单原子Ru位点最大化原子利用率，提供明确的活性中心。
• COF基电催化剂：通过COF骨架稳定单原子位点，并借助CNT提升导电性，克服纯COF的局限。