BCN负载Ru纳米颗粒的合成及HER性能研究

作     者：赵嘉硕 石晶 李姗姗 王宇翔 孙旭镯 

作者机构：河南工业大学化学化工学院河南 郑州 

出 版 物：《物理化学进展》 (Journal of Advances in Physical Chemistry)

年 卷 期：2023年第12卷第2期

页      面：147-154页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：金属颗粒 金属纳米粒子 电子状态 金属纳米颗粒 原位还原 有机聚合物 电催化活性 双掺杂 

摘      要：在碳载体上负载金属纳米颗粒是提高金属利用率和电催化活性的有效途径。强金属–载体相互作用可以有效调节金属纳米粒子的表面结构与电子状态,提升其活性。B、N和C原子因其具有不同电负性,可以诱导BCN结构出现离子化特征,增强金属颗粒与基底的相互作用,优化析氢中间体结合能。采用4,4’-联吡啶与Cs2 [closo-B12H12]组装的新型硼有机聚合物BOPs作为还原剂和载体,一方面原位还原Ru盐生成金属Ru颗粒,另一方面作为B源和N源,构建了BCN材料。热解后,由于双掺杂B和N的协同耦合作用,增加了金属纳米颗粒与载体之间的电子传递,使得Ru/BCN展现出优异析氢性能,尤其是Ru/BCN-700在碱性介质中,只需要17 mV的过电位就能达到10 mA∙cm−2的电流密度,因此,B,N双掺杂碳基底促进了Ru金属颗粒的分散,调控了Ru的电子结构,为制备高性能催化剂提供了简便的策略。