Ultrafine Ru‐M Alloy@S Vacancy‐Rich MoS 2 Nanosheets With Bimetallic Active Sites for Efficient Hydrogen Evolution in Alkaline and Acidic Media

双金属片 催化作用 材料科学 二硫化钼 化学工程 制氢 合金 离解(化学) 吉布斯自由能 拉曼光谱 氢 氢燃料 无机化学 氧化物 金属 相(物质) 钼 解吸 吸附 活动站点 电催化剂 氢气储存 纳米颗粒 微型反应器 分解水 石墨烯 硫黄 碱金属 析氧 氧化还原 电解质
作者
Rui Su,Tiantian Ding,Haolin Tang,Xueying Yang,Jie Zhang,Xiaolin Liu,Jinfu Jia,Yuan Liu,Jin Ge,Zhilin Wu,Zhengya Dong,Xiaojing Zhu
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:13 (8): e19323-e19323 被引量:5
标识
DOI:10.1002/advs.202519323
摘要

Abstract Developing efficient, scalable electrocatalysts for the hydrogen evolution reaction (HER) is crucial for industrial H 2 production. Herein, ultrafine (≈1.7 nm) ruthenium‐cobalt (RuCo) alloys anchored on Sulfur‐vacancy‐rich 1T phase molybdenum disulfide (1T phase MoS 2‐x ) nanosheets (denoted as Ru 2 Co 1 ‐4@E‐MoS 2‐x ) are synthesized via ultrasonic microreactor (USMR) technology. The USMR strategy concurrently achieves a reduced alloy size, accelerated Ru reduction kinetics, and improved metal dispersion, endowing the resulting catalysts with high metal loading and abundant accessible active sites. Experimental and theoretical analyses reveal that Co incorporation optimizes RuCo electronic structure and strengthens interfacial coupling with 1T phase MoS 2‐x , lowering the Gibbs free energy of H * adsorption (ΔG H* ) on both Ru and Co sites. This synergistic interaction establishes bimetallic active centers that overcome the adsorption–desorption trade‐off in single‐metal systems. In situ Raman spectroscopy further confirms that Co promotes water dissociation and hydrogen desorption at Ru sites under alkaline conditions. Consequently, Ru 2 Co 1 ‐4@E‐MoS 2‐x exhibits exceptional HER activity, achieving record‐low overpotentials of 31 mV in acidic and 36 mV in alkaline media at 10 mA·cm −2 , significantly outperforming 20 wt% Pt/C (45 and 53 mV, respectively). Moreover, the USMR approach is universal, generating highly active RuM@E‐MoS 2‐x catalysts (M = Fe, Ni, Cu). This work establishes a novel “bimetallic active sites/engineered carrier” paradigm for advanced electrocatalytic water splitting.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
刚刚
寒冷的国发布了新的文献求助10
刚刚
伶俐冰之完成签到,获得积分10
1秒前
曾经青曼发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
yaozi发布了新的文献求助10
2秒前
wein发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
Doris发布了新的文献求助50
3秒前
euber发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
含糊的代丝完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
斯文的绿草完成签到,获得积分10
3秒前
tplink完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
一一一完成签到,获得积分10
4秒前
吴锋完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
易宋发布了新的文献求助50
4秒前
5秒前
NexusExplorer的应助被莫之玉采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
芒硝灰发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
bean完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
www完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
桐桐的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
TPolymer完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8092667
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9504967
关于积分的说明 21444622
捐赠科研通 7665445
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3405337
关于科研通互助平台的介绍 2533638
邀请新用户注册赠送积分活动 2444397