详细的表征和DFT计算表明,Ru/TiO2界面的硫酸盐显著增强了从Ru颗粒到TiO2载体的H转移,削弱了Ru颗粒上CO中间体的活化,抑制了CO进一步氢化为CH4。这一发现强调了痕量杂质在CO2加氢反应中的关键作用,也为设计和开发更高效、更选择性的多相催...
此外，计算结果还表明*OH+*H→*H2O是Ru-TiO/TiO2的HOR电势决定步骤(PDS，0.19 eV)。而Ru-TiO2的HOR PDS则为OH–+*H→*OH+*H(0.42 eV)。由此可以推断，Ru和N-TiO/TiO2载体的协同作用，以及优化的Had和OHad吸附为HOR提供了一个较低的能垒。对于逆反应HER，两种催化剂的PDS均为氢脱附。然而，Ru-TiO/...
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Ru@TiO2中强金属-载体相互作用(SMSI)的产生机制与经典机制不同,经典机制通常是氢溢流导致H原子从载体向金属纳米颗粒迁移,而Ru@TiO2中的SMSI使Ru的部分电子转移到TiO2载体上,从而使Ru@TiO2的氢吸附自由能接近于零。 因此,所制备的Ru@TiO2催化剂在碱性溶液(0.1 M KOH)下表现出优异的HER性能,在10 mA cm-2电流密...
因此,开发高效的碱性氢电极反应电催化剂至关重要。 基于此,西南石油大学陈鑫和青岛科技大学姜鲁华(共同通讯)等人报道了一种高活性和稳定的电催化剂Ru-TiO/TiO2@NC,其中Ru纳米团簇夹在TiO/TiO2纳米片和氮掺杂碳层之间。本文制备的Ru-TiO/TiO2@NC催化剂实现了高效的HOR和HER。 本文利用使用旋转圆盘电极(RDE)研究了...
因强金属-载体相互作用,还原性载体(如TiO2等)会部分包覆金属催化剂,产生金属表面暴露位点和“金属-载体”界面位点两种活性位,目前它们在费托合成反应中的作用机制还并不清楚。本文利用多巴胺牺牲包覆策略,调控了Ru/TiO2催化剂上金属表面暴露...
该研究团队采用在室温下用硼氢化钠还原金属离子的方法合成出具有强烈界面相互作用的Ru/TiO2复合材料。如图2所示，HRTEM显示Ru颗粒的尺寸大约1.5 nm，均匀分布在TiO2基底表面。并且通过HADDF-STEM，可以看到金属Ru颗粒紧紧地嵌在TiO2基底上。图2. Ru/TiO2催化剂的合成与结构表征。通过对比金属态Ru与氧化态RuO2的高分辨...
根据实验和理论结果,Ru-TiO/TiO2@NC优异的HOR/HER性能可以归因于:1)催化剂独特的三明治结构,使得Ru位点和TiO/TiO2位点上的中间体Had和氧吸附解耦;2)Ru和TiO/TiO2相互作用使得催化剂对中间体具有佳的吸附强度;3)碳涂层有助于反应过程中的电子转移。总之,这项工作不仅解决了Ru在高阳极电位下的钝化问题,而且为设计...
研究选用商业化的TiO2颗粒为原材料,利用简单退火快冷热处理的方法制备出变价Ruδ+ (0 < δ < 4) 掺杂的TiO2(缩写为RuxTiyO2)催化剂。密度泛函理论(DFT)计算结果表明,纯的Rutile相TiO2不能吸附氮气分子,而Ru4+(纯相RuO2)对氮气分子的化学吸附较弱,其吸附能仅为VGN2= -0.02 eV;与Ru4+相比,Ruδ+(Rux...
对于Ru-TiO/TiO2@NC和对比催化剂Ru-TiO2@NC,Ru-TiO/TiO2的d带中心为-2.16 eV,比Ru-TiO2低0.29 eV。根据d带理论,较低的d带中心会导致与中间体较弱的吸附,这将有利于Ru,因为它对Had和氧有较强的吸附。 此外,吉布斯自由能还表明,Had吸附在Ru位点上,而氧倾向于吸附在Ti-氧化物位点上。结合理论计算,可以...