水素発生触媒の低白金タイプコスト高との欠如置換Pt族は、水素水力発電、現在の難易度の商用アプリケーションを悩ませて数十年のための主要な要因であることにある。同時に欠如は触媒固有の活性、活性部位の密度、電気伝導性を解決し、安定性問題の戦略低/非Pt触媒は、電子伝導度、活性サイト密度、固有の活性および安定性の問題に同時に対処する場合にのみ、HER触媒において真の応用を達成することができる。
最近、研究者応用化学の長春研究所、中国科学院TF共同ソースと東南大学、上海興魏のMoS2システムの共同研究を上の水素発生、自発的な酸化還元ドーパントの界面プロセスの作成、アクティブ化パラジウム原子の量が少ない二硫化モリブデン(二硫化モリブデン)硫黄欠陥と二硫化モリブデン誘起相転移1Tの導入は安定な構造を形成することながら、パラジウムドーピングは、MOの位置に置換した後、不活性表面は、低コスト、安定的かつ効率的な触媒材料HER両方が得られる。理論的な計算はパラジウムを次のサイトに配置されていることを示します硫黄原子を示し、低い水素吸収エネルギー(ΔGH= -0.02eV)。のみ最終の1重量%のパラジウムをドープした二硫化モリブデン、超低水素(のみ78mVの過電圧に対応する10ミリアンペア・CM-2)過電圧及び高い性能交換電流密度(805μA・CM-2)は、良好な安定性を有しながら、それは別のコマーシャルのPt / Cの存在を有していてもよく、触媒は、ヘテロ原子は、二硫化モリブデンHER最高性能ドープ系材料が報告されています。この開発は、効率的な水素進化のための自発的な原子パラジウム界面ドーピングを介してMoS2を化学的に活性化するというテーマでNature-Communicationに発表された(Nature Communications、2018,1,9 、2120)。
低いPt触媒の観点から、Pt表面のTF最近の研究では、一部のPtRuを埋め込み炭素球の表面は、水素発生のための高効率触媒を形成し、のPtRuナノ粒子を濃縮された。によって最適化する前に、トランクを与える(6H最良)に添加し、重合反応時間を用いてPtRu合金が部分的に確保するためのPtナノクラスターより小さな粒径を形成する、優先白金のPtRu合金の表面上に堆積された高温還元性雰囲気中で、炭素球フェノール樹脂(のPtRu @ RFCS-6H)中に埋め込まれた触媒構造体、その(CM-2の電流密度は、・それぞれ19.7mV 43.1mVと10、および100ミリアンペア時)、触媒活性部位実験のPt下部安定多数のシステム0.5MH2SO4のPtRu @ RFCS-6H触媒におけるHER過電圧、その表示を提供しますTOF(4.03H2s-1)、ターフェル勾配性能(27.2mVdec-1)、および安定性は、市販のPt / C触媒よりも優れている。結果は、トレースのPtRu合金のPtナノクラスターの表面濃縮が効果的に低減することができることを示しますHおよび水和溶液からのプロトンの吸収を容易にすることができる。触媒を加えて、単純な製造プロセス、商業Ptに代わるものとして商業のPt / C触媒の貴金属Pt担持率99.9%未満、2%の唯一の商業のPt / C触媒のコスト、 / Cは可能性を提供する。結果は、エネルギー・環境科学に掲載されたin-situで炭素(エネルギー・環境科学、2018、5、11,1232-1239)に埋め込まれたルテニウムとの合金化プラチナナノクラスターの表面濃縮による水素発生反応のための強化された電極触媒の性能を受けることができます。
MoS2を自発的にドーピングするPdの機構
合成超低負荷Pt触媒の構造と性質