عدم گروه جانشینی پلاتین با کم نوع پلاتین هزینه های بالای کاتالیزور گاز هیدروژن یک عامل مهم برای چندین دهه فرا کاربرد تجاری از هیدروژن مشکل فعلی برق آبی نهفته در است: عدم به طور همزمان حل کاتالیزور فعالیت درونی، چگالی سایت فعال، هدایت الکتریکی، و مشکلات پایداری سیاست. تنها زمانی که هدایت الکترونی از تراکم سایت فعال، مشکلات فعالیت و ثبات ذاتی حل در همان زمان، کاتالیزور کم / غیر پلاتین استفاده به منظور واقعا رسیدن به تجزیه HER.
اخیرا محققان موسسه از چانگچون شیمی کاربردی، منبع مشترک چینی آکادمی TF و دانشگاه جنوب شرقی شانگهای زینگ وی گاز هیدروژن بر روی سیستم های MoS2 تحقیقاتی مشترک، ایجاد یک ردوکس نا خالص فرآیند سطحی خود به خود، مقدار کم اتم پالادیوم فعال دی سولفید مولیبدن (MoS2) سطح بی اثر است که هر دو کم هزینه، پایدار و کارآمد مواد کاتالیزوری خود را پس از دوپینگ پالادیم جایگزین موقعیت مو به دست آمده، در حالی که مقدمه از جای خالی گوگرد و ناشی از MoS2 1T انتقال فاز را به شکل یک ساختار با ثبات است. محاسبات نظری نشان می دهد که پالادیوم در کنار سایت قرار گرفته انرژی اتم گوگرد به نمایش گذاشته کم هیدروژن جذب (ΔGH = -0.02eV). تنها فینال 1wt٪ پالادیوم دوپ MoS2، عملکرد اضافهولتاژ فوق العاده کم هیدروژن (جریان 10mA گذرنده · سانتی متر-2 مربوط به تنها اضافهولتاژ 78mV) و بالا ارز چگالی جریان (805μA · سانتی متر-2)، در حالی که داشتن ثبات خوب است، آن را ممکن است جایگزین تجاری پلاتین / C را داشته، کاتالیزور است heteroatom گزارش مواد مبتنی بر دوپ MoS2 بالاترین عملکرد خود را. "ارتباطات طبیعت" (ارتباطات طبیعت، 2018، 1، 9 - پیشرفت به نظر شیمیایی فعال MoS2 از طریق خود به خودی پالادیوم اتمی دوپینگ سطحی به سمت گاز هیدروژن کارآمد در عنوان منتشر شد ، 2120).
از لحاظ کاتالیزور کم پلاتین از پلاتین سطح TF مطالعات اخیر غنی نانوذرات PtRu، در جایی که سطح حوزه های کربن تا حدی تعبیه شده PtRu شکل یک کاتالیزور بسیار کارآمد برای گاز هیدروژن با استفاده از یک زمان واکنش پلیمریزاسیون اضافه شده به تنه (6H بهترین) قبل از بهینه سازی شده توسط آلیاژ PtRu تا حدی به داخل رزین فنل حوزه کربن (PtRu @ RFC ها-6H) تعبیه شده، در یک فضای درجه حرارت بالا کاهش ترجیحا بر روی سطح آلیاژ پلاتین PtRu سپرده، تشکیل نانوخوشه پلاتین اندازه ذرات کوچکتر، به اطمینان حاصل شود که ساختار کاتالیست ارائه تعداد زیادی از سایت های فعال کاتالیستی پلاتین ثبات پایین تر از آزمایش نشان می دهد که، در سیستم کاتالیزور 0.5MH2SO4 PtRu @ RFC ها-6H HER اضافهولتاژ (19.7mV 43.1mV و 10، به ترتیب، و در از 100mA · سانتی متر-2 چگالی جریان)، TOF (4.03H2s-1)، عملکرد شیب تافل (27.2mVdec-1)، و ثبات بهتر از تجاری پلاتین کاتالیزور / C هستند. نتایج نشان می دهد که غنی سازی سطح اثری نانوخوشه PtRu آلیاژ پلاتین می تواند به طور موثر کاهش می یابد H و می تواند جذب یک پروتون از محلول هیدراسیون تسهیل می کند. علاوه بر این، روند آماده سازی ساده از کاتالیزور، نجیب نسبت بارگذاری پلاتین فلز تجاری کاتالیزور / C پلاتین 99.9٪ کمتر، هزینه تنها یک کاتالیزور پلاتین / C تجاری از 2٪، به عنوان یک جایگزین برای پلاتین تجاری / C امکان پذیر است . نتایج به دست آمده در انرژی و علوم محیط زیست منتشر شده، تحت عنوان عملکرد پیشرفته الکترود برای واکنش گاز هیدروژن از طریق غنی سازی سطح nanocluster پلاتین آلیاژی با روتنیم در محل تعبیه شده در کربن (انرژی و محیط زیست علوم، 2018، 5، 11،1232-1239).
مکانیسم Pd خود به خودی دوپینگ MoS2
ساختار و خواص کاتالیست Pt کاتالیست فوق العاده کم سنتز شده
