В настоящее время электрокаталитическое расщепление воды является одной из самых недорогих, чистых, надежных, бесшумных и доступных эффективных технологий производства водорода (H 2 ) промышленного класса. Однако наиболее эффективные катализаторы реакции выделения водорода (HER) на основе платины (Pt) отличаются высокой ценой и неудовлетворительной стабильностью. Следовательно, для замены электрокатализаторов на основе Pt срочно необходимы недорогие, высокоэффективные и высокостабильные электрокатализаторы HER.
Принимая во внимание многообещающую активность, надежность и разумную цену рутения, а также большую площадь поверхности и отличную проводимость усовершенствованных носителей на основе графена, нанокомпозиты Ru-углерод могут стать приемлемым вариантом для HER. Тем не менее, дальнейшее улучшение каталитических характеристик нанокомпозитов Ru-углерод по-прежнему остается сложной задачей.
Недавно исследовательская группа под руководством профессора Ю Чена из Шэньсийского педагогического университета в Китае разработала высококачественный легированный N графеновый аэрогель, поддерживающий нанокристаллы Ru (Ru-NCs/N-GA) нанокомпозиты. Прекурсоры реакции оксида графена (GO) и комплекса рутения (III)-полиаллиламин (Ru III — ПАК), равномерно закрепленные в графеновом аэрогеле, служат источником N и источником Ru.
Равномерная адсорбция комплекса Ru III -ПАА может привести к однородному диспергированию и ультрамелкому размеру нанокристаллов Ru на графеновом аэрогеле при высокотемпературной обработке. Ru-NC/N-GA с пористой структурой и низким содержанием Ru (10 мас. %) проявляют сравнимую с 20 мас. % Pt/C активность ГВР как в щелочной, так и в кислой среде.
В целом, экономически целесообразные нанокомпозиты Ru-NCs/N-GA с 10 мас.% Ru являются многообещающими заменителями коммерческого электрокатализатора Pt/C для HER. Результаты были опубликованы в китайском журнале Catalysis.
