Mancanza gruppo sostituente Pt partire tipo Pt costo elevato di catalizzatore sviluppo di idrogeno con è un fattore importante per decenni tormentato applicazione commerciale dell'idrogeno idroelettrica attuale difficoltà consiste nel: la mancanza risolvere contemporaneamente l'attività intrinseca del catalizzatore, la densità sito attivo, conducibilità elettrica, e problemi di stabilità politica. solo quando la conducibilità di elettroni della densità sito attivo, intrinseci problemi risolti attività e stabilità allo stesso tempo, catalizzatori bassa / non-Pt utilizzato per realizzare veramente HER catalisi.
Recentemente, i ricercatori Changchun Istituto di Chimica Applicata, Accademia cinese di TF di origine comune e Southeast University di Shanghai Xing Wei sviluppo di idrogeno sui sistemi MoS2 comuni di ricerca, creando un processo interfacciale redox drogante spontanea, una bassa quantità di palladio atomo attivato disolfuro di molibdeno (MoS2) superficie inerte viene ottenuto sia materiale catalitico basso costo, stabile ed efficiente HER dopo Pd drogaggio sostituiti posizione Mo, mentre l'introduzione delle offerte zolfo e MoS2 indotta 1T transizione di fase per formare una struttura stabile. calcoli teorici mostrano che il palladio si trova accanto al sito un atomo di zolfo energia esposto basso assorbimento di idrogeno (= ΔGH -0.02eV). il Final 1% in peso di palladio MoS2-drogato, le prestazioni di ultra-bassa sovratensione di idrogeno (10mA · cm-2 corrispondente al solo 78mV overpotential) e alta densità di corrente di scambio (805μA · cm-2), pur avendo una buona stabilità, può avere un'alternativa commerciale Pt / C presente, il catalizzatore ha un eteroatomo riferito materiale a base di MoS2 drogato HER massime prestazioni. i progressi per l'attivazione chimicamente MoS2 via spontanea palladio atomica doping interfacciale verso l'evoluzione di idrogeno efficace è stata pubblicata nel titolo - "Nature Communications" (comunicazioni Natura, 2018, 1, 9 , 2120).
In termini di bassa catalizzatore Pt, i recenti studi Pt superficie TF arricchiti nanoparticelle PtRu, in cui la superficie delle sfere di carbonio parzialmente incorporati PtRu formare un catalizzatore altamente efficiente per sviluppo di idrogeno. Usando un tempo di reazione di polimerizzazione è stato aggiunto per dare il tronco (6h migliore) prima dell'ottimizzazione da lega PtRu parzialmente incorporato nella resina fenolica sfera di carbone (PtRu @ FRCA-6h), in un ambiente ad alta temperatura riducendo preferenzialmente depositato sulla superficie della lega di Pt PtRu, formando nanocluster Pt granulometria inferiore, per garantire che la struttura del catalizzatore fornendo un gran numero di siti attivi cataliticamente Pt inferiore stabilità degli esperimenti mostrano che, nel sistema catalitico 0.5MH2SO4 PtRu @ FRCA-6h HER sovratensione (19.7mV 43.1mV e 10, rispettivamente, e 100 mA · cm-2 densità di corrente), TOF (4.03H2s-1), Tafel prestazioni pendenza (27.2mVdec-1), e la stabilità sono migliori rispetto al catalizzatore commerciale Pt / C. i risultati mostrano che l'arricchimento superficiale di traccia PtRu lega Pt nanocluster può essere ridotto efficacemente H e può facilitare l'assorbimento di un protone dalla soluzione idratazione. Inoltre, semplice processo di preparazione del catalizzatore, la nobile rapporto carico metallo Pt di / C catalizzatore commerciale Pt 99,9% in meno, il costo di un solo catalizzatore Pt / C commerciale del 2%, in alternativa al Pt commerciale / C offre la possibilità . I risultati sono pubblicati in Energy & Environmental Science, intitolata prestazioni elettrocatalitica migliorato per reazione di sviluppo di idrogeno attraverso l'arricchimento superficiale di platino nanocluster lega con rutenio in situ incorporato in carbonio (Energy & Environmental Science, 2018, 5, 11,1232-1239).
Meccanismo MoS2 Pd-drogato per l'esplorazione spontanea
Struttura e proprietà dei sintetizzata carico ultra-basso di catalizzatore Pt
