ChemCatChem：Ru-RuO2纳米颗粒通过还原水解策略修饰在各种基材上，以提高整体水分解性能

西北大学王宁教授课题组开发了一种制备Ru-RuO₂复合物的通用方法，为设计金属/金属氧化物双功能催化剂提供了新的策略和路径。

电催化水分解制氢获得的氢气纯度高、易于与可再生能源结合，被认为是最有发展潜力的绿色氢能供应方式。开发用于析氢/析氧反应（HER/OER）的高性能双功能催化剂对于高效利用氢能具有重要意义。而有界面的双功能催化剂可以获得高效率的HER/OER性能。Ru和RuO₂分别作为潜在的HER和OER催化剂，二者的结合可以满足特定半反应的能量需求，进一步优化催化性能。基于此，西北大学王宁联合河南工业大学孙旭镯等人提出了一种还原-水解同步策略，实现了在多种基底（泡沫镍，碳纳米管和石墨烯）上生长Ru-RuO₂复合物。这种通用的方法首先将聚多巴胺（PDA）包覆在基底上，在简单的水热条件下，利用PDA的弱还原性和钌盐自身水解性，使钌盐的还原和水解反应同时进行，并分别生产Ru单质和RuO₂，再经过煅烧处理后，制备得到具有丰富界面的Ru-RuO₂双功能催化剂。所制备的泡沫镍基催化剂（Ru-RuO₂/NC/NF）在碱性介质表现出优异HER和OER性能，其在10 mA cm^-2的过电位分别为24 和223 mV。值得一提的是，Ru-RuO₂/NC/NF||Ru-RuO₂/NC/NF表现出优异的整体水分解性能，仅需1.48 V的电压可达到10 mA cm^-2的电流密度。

论文信息

Ru−RuO₂ Nanoparticles Decorated on Various Substrates via Reduction-Hydrolysis Strategy for Boosting Overall Water-Splitting PerformanceYanping Hu, Jing Zhou, Dr. Xuzhuo Sun, Prof. Jing Chen, Dr. Bo Li, Yujia Wang, Prof. Ning Wang

ChemCatChem

DOI: 10.1002/cctc.202201010