具有长程原子级有序排列的金属间化合物(IMCs)是一类新兴的高效且稳定的电催化合金材料。
与无序合金相比,IMCs展现出更优的电子结构和更高的混合焓。
基于此,2025年3月24日,青岛科技大学王磊、徐广蕊等人在国际知名期刊发表题Advanced Functional Materials为《Electron-Rich Ru Atoms in Loaded Ru4Fe Intermetallic Compounds/C Modulate the Kinetics of Neutral Hydrogen Evolution》的研究论文。
在此,作者通过溶胶-凝胶法和退火步骤合成了直径为15纳米的有序Ru₄Fe金属间化合物(Ru₄Fe IMCs/C),并将其负载于多孔碳上。
Ru 4d和Fe 3d轨道之间的相互作用产生了各向异性的电子分布,这有助于水分子的吸附并加速其解离,从而在所有pH值下展现出卓越的析氢性能。
在10 mA cm⁻²的电流密度下,Ru₄Fe IMCs/C在酸性、中性和碱性介质中的析氢反应(HER)过电位分别为29、24和36毫伏,优于质量负载为20%的Pt/C催化剂。
机理研究表明,与Ru纳米颗粒/碳(Ru NPs/C)相比,*H在Ru₄Fe IMCs/C上的吸附吉布斯自由能(ΔG*H)更接近0电子伏特,这有助于析氢反应的进行。
Electron-Rich Ru Atoms in Loaded Ru4Fe Intermetallic Compounds/C Modulate the Kinetics of Neutral Hydrogen Evolution,Adv. Funct. Mater.,2025. https://doi.org/10.1002/adfm.202501508
