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Katalytische Umwandlung von elektrischer Energie Technologien, wie elektrokatalytische Zersetzung von Wasser, Strom, und der katalytische Reduktion von Kohlendioxid und anderer elektrokatalytische Reduktion von Stickstoff, eine substituierte fossilen Energie, reduziert Kohlendioxid-Emissionen, einen wichtigen Weg erneuerbare Kraftstoffe zu erhalten. Elektrokatalytischer Sauerstoffentwicklungsreaktion ( OER) Energieumwandlung ist, dass diese wichtige und gemeinsame elektro anodische Halbreaktion. Doch in der OER langsamen Kinetik, müssen für eine effizienten Sauerstoffentwicklungskatalysator der Energiebarriere reduzieren OER beschleunigt werden. nach Jahrzehnten Bemühungen, effiziente und stabile Elektro grundlegende OER, aber wenig Fortschritt zu entwickeln, bei der Entwicklung eines sauren Katalysators OER elektrisch Da elektrischen PEM-Elektrolysezelle in einer sauren katalytischen Reaktion eine höhere Massentransferrate, eine große Anzahl von Menschen OER sauren Katalysator Produktreinheit und Stromeffizienzvorteile, so dass die Entwicklung von effizienter Anwendung im großen Maßstab wichtige Bedeutung. derzeit ist das Fehlen von hochaktiven und stabiler Katalysatoracidität OER elektrische Energieumwandlung behindert noch die Entwicklung der elektrokatalytischen Reaktion in saurem Milieu ein großer Engpass.
Kürzlich hat Chen Liang, Forscher am New Energy Institute am Ningbo-Institut für Materialtechnologie und -technik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, eine hochaktive und stabile OER entwickelt, die in sauren Elektrolyten auf der Grundlage von Oberflächenstrukturen und elektronischen Strukturen von Elektrokatalysatoren eingesetzt werden kann. Katalysator. in dieser Studie, Su Jianwei Derivat metallorganischen Gerüstmaterial durch den Kationenaustauscher als Ru-Vorstufe, Kalzinieren in Luft durch die Anordnung von dem ultrakleinen Nanokörner Cu dotiertes oktaedrische Hohlmaterial hergestellt RuO2 gebildet. Dieser Ansatz zur Verringerung der Partikelgröße von RuO2 Nanokristalle Reduktionstemperatur Brennen, wodurch eine hohe Miller-Index Oberflächen Belichten eine niedrige Koordinationszahl aufweisen. als saure Entwicklungskatalysator Sauerstoff, in der die Stromdichte 10 mA Überspannung / cm 2 erreicht wird, wenn nur 188mV wird, als die kommerziellen RuO2 Exponate ausgezeichnete Elektro elektrokatalytischer Aktivität und Stabilität für die Sauerstoffentwicklung. Tianzai Qi durch Berechnung Simulationsdichtefunktionaltheorie, die hohe Energiefläche der drei koordinierten Ru-Atom gefunden wird während der Reaktionsphase oxidiert, so große OER Amplitude Abnahme der Reaktionsenergiebarriere, während die Cu-Dotierung eingestellt werden kann, so dass die elektronische Struktur von RuO2 OER signifikant ihre katalytische Aktivität erhöhen. die Arbeit Montage ultrakleinen Kupfer-dotierten Ruthenium-Nanokristallen in porösen Hohl Polyhedra: on (Advanced Materials, DOI 10.1002 / adma.201801351): Sehr robust Elektrokatalysatoren für die Sauerstoffentwicklung in sauren Medien wurde in den "Advanced Materials" veröffentlicht.
Die oben erwähnte Arbeit wurde von den National Foundation-Programm Projekte, Zhejiang Province Jinjie Qing für Natur-Projekt, Ningbo City, innovatives Team und China Postdoctoral Foundation Projekte unterstützt.
