钌锰氧化物析氧催化剂

低载量高稳定

以锰氧化物为电子库稳定钌活性位，在极低钌载量下同时实现高活性和超过240小时的酸性析氧长期稳定性。

Qin, Yue · Niu, Xiaopo · Zhao, Rong · Jiuyi, Sun · Xu, Zhihong · Zhen, Guo · Danni, Liu · Lili, Guo · 刘长 · 张俊锋 · 王庆法

ACS Catalysis 2024

参数信息

质量活性

1645 A gRu⁻¹

钌载量

91.2 μgRu cm⁻²

稳定性

240 h

稳定性数

6.22 × 10⁴

技术优势

钌载量极低

91.2 μgRu cm⁻²的极低载量，大幅减少贵金属用量，降低成本。

稳定性超过240小时

在0.5 M H₂SO₄中能够持续运行超过240小时，远超许多已报道的酸性OER催化剂。

稳定性数高达6.22×10⁴

稳定性数达到6.22 × 10⁴，表明在酸性条件下每克钌产生的氧气量极高，催化剂寿命长。

锰作电子储库

牺牲性锰溶出使邻近锰充当电子储库，向活性钌位点补充电子，抑制过度氧化，从而延长稳定性。

应用场景

• 酸性析氧反应：提供酸性介质中高活性且稳定的析氧阳极，解决贵金属溶解和载体腐蚀问题。
• 质子交换膜电解水制氢：作为质子交换膜电解槽阳极催化剂，大幅降低贵金属铱/钌用量并保持长期稳定运行。
• 电解水制氢：为电解水制氢提供低成本高性能酸性析氧电极，降低绿氢生产成本。
• 电化学原位表征：用于实时监测催化剂在工况下的结构演变和活性位点变化，指导催化剂理性设计。