近日，我院王科峰博士作为第一作者，以商丘师范学院作为第一单位在国际知名期刊《Nanoscale》（影响因子：6.895）发表题为“Excessive Se on RuSe2 nanocrystals to accelerate water dissociation for enhanced electrocatalytic hydrogen evolution reaction”（RuSe2纳米晶表面过量的Se加速水分子解离增强电催化析氢反应）的研究论文。全文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/nr/d0nr07111k/unauth#!divAbstract。
因为贵金属钌能够促进水分子解离过程，同时钌与氢键合强度与铂与氢键合强度相当，因此钌作为析氢反应（HER）电催化剂受到广泛的关注，但是钌表面极强的亲氧性导致OH等含氧物种在其表面吸附过强而不易离去，不利于氢的吸附，因此制约了电催化析氢反应的整体过程。基于此，本研究采用富硒态的RuSe2 (RuxSe)纳米晶作为碱性介质中析氢反应催化剂，DFT理论计算表明RuSe2纳米晶表面吸附过量的Se可有效降低水分子的解离能，同时OH的吸附位点由RuSe2中的低配位Ru位点转移至Ru-Se桥位点上，从而降低了HER反应中间产物的吸附反应对Ru位点的依赖性，提高了电催化析氢活性。所得催化剂在KOH溶液中表现出优异的电催化析氢性能，在未进行IR矫正的条件下，当电流密度达到10 mA cm-2时所需的过电势为45 mV，塔菲尔斜率为31.4mV dec-1，且表现出优异的电催化稳定性。该成果是继2018年8月王科峰博士在国际知名期刊Small（Small, 2018, 14:1802132）上发表关于TiO2纳米管阵列负载RuxSe纳米粒子用于碱性电催化析氢反应后的又一进展，在此工作基础上，本文对钌的硒化物的电催化析氢反应机理展开深入研究，本项工作中将不同中间产物活性位点分离以促进电催化反应的策略为其它新型高效电催化材料的研发提供了新思路。
《Nanoscale》是Royal society of chemistry (RSC)出版社发行的材料领域的权威杂志，纳米材料、化学领域的知名期刊，被中科院文献情报中心分在1区以及Top期刊。
本项目受到商丘师范学院博士科研启动经费、河南省高校重点科研项目、河南省高校科技团队创新支持计划、国家自然科学基金项目的资助。化学化工学院和河南省新能源电池材料工程技术研究中心为本工作中相关实验的开展提供了设备支持。
