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王磊/賴建平/郭少軍Nano Letters.：含高價M的PdCu納米粒子用于堿性溶液中水電解

高價金屬催化劑在各種電化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。然而，目前還沒有一種簡單易行的方法，用于合成高價貴金屬基材料。

近日，青島科技大學(xué)王磊教授和賴建平教授、北京大學(xué)郭少軍教授（共同通訊作者）等人報道了他們以鐵離子（Fe³⁺）為助催化劑合成了不同的高價貴金屬M摻雜的PdCu納米粒子（M=Ir，Ru，Rh），并且表現(xiàn)出優(yōu)異的電解水性能。

在0.1 M KOH下，Ir₁₆-PdCu/C的OER和質(zhì)量活性分別是PdCu/C的50.5倍和16.5倍，在電壓為1.63 V下，其整體水裂解的電流密度達(dá)到了10 mA cm^-2。

王磊/賴建平/郭少軍Nano Letters.：含高價M的PdCu納米粒子用于堿性溶液中水電解

圖1. Ir-PdCu和PdCu NPs在0.1 M KOH中的OER性能

通過密度泛函理論（DFT）計算表明，高價銥（Ir）的加入可以優(yōu)化中間產(chǎn)物的結(jié)合能，促進(jìn)析氧反應(yīng)和析氫反應(yīng)（OER和HER）。而通過XPS分析表明，OER中形成的大量氧化Ir(V)有助于形成O-O鍵。

王磊/賴建平/郭少軍Nano Letters.：含高價M的PdCu納米粒子用于堿性溶液中水電解

圖2. Ir-PdCu和PdCu NPs在0.1 M KOH中的HER性能

High Valence M-Incorporated PdCu Nanoparticles (M=Ir, Rh, Ru) for Water Electrolysis in Alkaline Solution. Nano Lett., 2021, DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c01581.

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01581.

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