黑龍江日報訊（黑龍江日報全媒體記者趙一諾）日前，記者從哈爾濱工業(yè)大學(xué)獲悉，該校材料學(xué)院周玉院士團隊李保強教授課題組首次發(fā)現(xiàn)了將富含空位的碳點（CDs）與釕（Ru）結(jié)合構(gòu)建釕/富空位碳點電催化劑（Ru@CDs），并揭示了強電子結(jié)合提高電催化析氫活性機制。該材料不但拓寬了碳點的應(yīng)用范圍，而且為設(shè)計新型高效析氫電催化劑提供了新思路。
據(jù)介紹，當下開發(fā)新能源迫在眉睫，新能源氫能是目前公認的清潔能源。而作為二次能源，氫氣的制備依賴于高性能的電催化劑。釕由于其金屬-氫鍵強度與鉑相似且成本低廉（價格僅為鉑的5%），被認為是鉑（Pt）基電催化劑的理想替代品，但釕的電催化活性仍有待提高。此外，釕自身較高的內(nèi)聚能易造成團聚，從而導(dǎo)致其電催化活性下降。具有調(diào)節(jié)納米材料的物理化學(xué)和電子特性的空位工程為改善電催化劑的催化活性提供了解決方案。
該團隊通過空位工程的策略，利用富含空位的碳點構(gòu)建了高性能的釕/富空位碳點析氫催化劑。該材料在釕復(fù)合結(jié)構(gòu)中巧妙地引入空位，有效地降低了釕納米顆粒的不穩(wěn)定性和團聚性，同時能夠顯著提高其電催化活性。該研究為開發(fā)和設(shè)計新型碳點基催化劑提供了新思路。同時為清潔新能源氫能的生產(chǎn)提供了助力。