雙功能氧化鉬複合材料在電催化領域的應用

近期，武漢理工大學木士春教授課題組製備出了一種寬pH範圍內高效的雙功能全水解催化劑——釕與氧化鉬複合材料Ru@MoO(S)3。其在鹼性和酸性條件下均表現出優异且幾乎相同的全水解性能，進而有效彌補了現有電催化劑的不足，即在酸性和高氧化環境中不穩定，且應用單一。

隨著環境問題的日益嚴峻和能源緊缺問題的加劇，可再生能源的存儲與轉化技術成爲了近年來的研究重點。氫能憑藉高的能量密度，清潔環保以及儲存形式多樣化等優點被認爲是理想的能量載體。在已有的制氫方法中，電解水産氫表現出了極大的潜能，尤其是結合太陽能、風能等新能源作爲中間過渡能源轉化電能供給于電解水裝置。

然而，水電解過程中在陰極上發生的析氫反應熱力學和動力學較慢，導致在電解水析氫反應的過程中需要較高的過電勢。因此，在電催化領域亟需開發具有高催化活性和高化學穩定性的電催化劑。

有鑒于此，木士春教授課題組設計出了一種新型的氧化鉬複合材料，即Ru@MoO(S)3。與商業化的電催化劑如鉑和氧化釕等相比，Ru@MoO(S)3具有更快的析氫和析氧反應動力學及更高的穩定性，主要是歸因于該催化劑具有的納米膠囊結構，內部爲Ru，外部爲S調製的MoO3（MoO(S)3）。

Ru@MoO(S)3的製備方法是采用水包油法，即先製備具有褶皺表面的單分散球形鉬基前驅體，再經過載釕以及後續的高溫退火即可獲得所需要的産品。

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