质子交换膜电解水制氢是绿氢生产的核心技术,但其阳极氧析出反应环境恶劣、动力学迟缓,且对贵金属铱高度依赖。传统铱基催化剂的吸附质演化机制存在理论过电位极限,反应速率受限于含氧中间体吸附能的线性比例关系。晶格氧机制可通过O-O直接耦合绕过这一限制,但易因氧空位累积导致催化剂结构退化失活。当前在低铱载量条件下兼顾催化活性与结构耐久性,是该领域的重要难题。
近日,中国科学院上海高等研究院研究团队研制出超细IrRuCoMnV高熵合金催化剂(HEA@IrRu)。该催化剂通过构建富IrRu表面层与高熵合金内层结构,利用多元素协同效应调控电子结构及界面配位环境,将阳极氧析出反应路径从吸附质演化机制转换为具有更高本征活性的晶格氧机制。
团队通过引入Mn、V等亲氧过渡金属元素,构建氧空位动态补充的动态自修复机制,缓解了晶格氧机制路径中结构退化失活问题。质子交换膜电解水实际测试结果表明,该催化剂在铱载量0.4mg cm-2条件下,实现了2000小时以上稳定运行,具有低贵金属载量、高活性、长寿命特性,为酸性阳极氧析出反应催化剂设计提供了新思路。
相关研究成果发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。研究工作得到科学技术部、中国科学院等的支持。
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HEA@IrRu的阳极氧析出反应机理与质子交换膜电解水性能验证
? 张焕乔(1933—) 1933年12月23日生于重庆。1956年毕业于北京大学物理系。1997年当选为中国科学院院士。中国原子 面部情感识别是人类重要的社交能力。这一能力让我们能够迅速而准确地识别他人的基本情感如快乐、恐惧等。而这种社交能力在自闭症谱系障碍等社会认知障碍中常常受到影响。尽管面部情感识别在社交互动中具有重要 工业菌种是生物制造的重要竞争力。研究微生物底盘并发现与目标产品生产相关的高效功能元件是工业菌种领域的研究热点。谷氨酸棒杆菌是氨基酸工业生产的主力菌。而谷氨酸棒杆菌基因组约50%的基因功能尚不明晰,功 2024年11月14日,浙江省湖州市长兴县水木花都幼儿园组织开展“留住文化根脉 玩转非遗皮影”活动,孩子们近距离接触皮影戏艺术,学习皮影戏表演技艺,了解非遗知识,感受传统文化的魅力。浙江省湖州市 对住宿在校的学生来说,特别是留守学生,最缺的就是陪伴。在湖北省襄阳市谷城县一所乡镇学校,为了让初中生在校能安心睡觉、吃饭和学习,校长每天都坚持陪餐、陪寝,和学生住在一栋宿舍楼,尽可能地陪在 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 梁丹)11月6日,北京电子科技职业学院召开“三全育人”工作大会。学校师生,参与协同育人的企业、科研院所、政府机构代表齐聚北电科,共同探讨职业院校“三全育人 。本文链接:质子交换膜电解水制氢低铱催化剂研究取得进展http://www.sushuapos.com/show-12-2970-0.html
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