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J-GLOBAL ID：202202262960874780   整理番号：22A0489211

効率的なアルカリ性水素発生のためのRuCo合金ナノシートによるRuサイトへの水素結合の最適化【JST・京大機械翻訳】

Optimizing Hydrogen Binding on Ru Sites with RuCo Alloy Nanosheets for Efficient Alkaline Hydrogen Evolution

著者 (19件)： Cai Chao (School of Physics and Electronics, Central South University, Changsha, 410083, P. R. China) ,  Liu Kang (School of Physics and Electronics, Central South University, Changsha, 410083, P. R. China) ,  Zhu Yuanmin (Department of Materials Science and Engineering, Southern University of Science and Technology, Shenzhen, 518055, P. R. China) ,  Li Pengcheng (School of Physics and Electronics, Central South University, Changsha, 410083, P. R. China) ,  Wang Qiyou (School of Physics and Electronics, Central South University, Changsha, 410083, P. R. China) ,  Liu Bao (School of Physics and Electronics, Central South University, Changsha, 410083, P. R. China) ,  Chen Shanyong (School of Physics and Electronics, Central South University, Changsha, 410083, P. R. China) ,  Li Huangjingwei (School of Physics and Electronics, Central South University, Changsha, 410083, P. R. China) ,  Zhu Li (School of Physics and Electronics, Central South University, Changsha, 410083, P. R. China) ,  Zhu Li (Nanoinstitut Muenchen, Fakultaet fuer Physik, Ludwig-Maximilians-Universitaet Muenchen, 80539, Muenchen, Germany) ,  Li Hongmei (School of Physics and Electronics, Central South University, Changsha, 410083, P. R. China) ,  Fu Junwei (School of Physics and Electronics, Central South University, Changsha, 410083, P. R. China) ,  Chen Yu (School of Physics and Electronics, Central South University, Changsha, 410083, P. R. China) ,  Pensa Evangelina (Nanoinstitut Muenchen, Fakultaet fuer Physik, Ludwig-Maximilians-Universitaet Muenchen, 80539, Muenchen, Germany) ,  Hu Junhua (School of Materials Science and Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou, 450001, P. R. China) ,  Lu Ying-Rui (National Synchrotron Radiation Research Center, Hsinchu, 300, Taiwan) ,  Chan Ting-Shan (National Synchrotron Radiation Research Center, Hsinchu, 300, Taiwan) ,  Cortes Emiliano (Nanoinstitut Muenchen, Fakultaet fuer Physik, Ludwig-Maximilians-Universitaet Muenchen, 80539, Muenchen, Germany) ,  Liu Min (School of Physics and Electronics, Central South University, Changsha, 410083, P. R. China)
資料名： Angewandte Chemie  (Angewandte Chemie)
巻： 134  号： 4  ページ： e202113664  発行年： 2022年 
JST資料番号： A0396A  ISSN： 0044-8249  CODEN： ANCEAD  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： かなりの性能と望ましいコストを有するルテニウム(Ru)系触媒は,アルカリ水素発生反応(HER)で白金(Pt)を代替する非常に興味深い候補になっている。Ruサイトでの水素結合(Ru-H)はHER活性を制限する重要な因子である。ここで,密度汎関数理論(DFT)シミュレーションは,Ru-H結合エネルギーの本質がRuの[数式:原文を参照]軌道とHの1s軌道の間の強い相互作用であることを示した。Ruサイトと基板(CoとNi)間の電荷移動はRuの[数式:原文を参照]バンド中心の適切な下方シフトを引き起こし,RuCo系のH*に対して0.022eVのGibbs自由エネルギーをもたらし,純粋なRu系における0.133eVよりはるかに低い。この理論的予測をRuCo合金ナノシート(RuCo ANS)を用いて実験的に確認した。それらを高速共沈法とそれに続く穏やかな電気化学還元により調製した。構造キャラクタリゼーションは,Ru原子が平面対称およびZ方向非対称配位構造を有する孤立活性部位としてCo基板に埋め込まれ,最適[数式:原文を参照]変調電子構造を得たことを明らかにした。水素センサおよび温度プログラム脱着(TPD)試験は,RuCo ANSにおけるRu-H相互作用の増強を,純粋なRuナノ粒子におけるそれらと比較して示した。結果として,RuCo ANSは10mA cm-2で10mVの超低過電圧と1M KOHで20.6mV dec-1のTafel勾配に達し,市販のPt/Cよりも性能が優れていた。この全体的研究は,活性部位の金属-H結合エネルギーを最適化することにより,アルカリHERを促進する新しい洞察を提供する。Copyright 2022 Wiley Publishing Japan K.K. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 結合エネルギー ,  *最適化 ,  シミュレーション ,  *水素結合 ,  電荷移動 ,  白金 ,  *ルテニウム ,  過電圧 ,  活性部位 ,  非対称性 ,  密度汎関数法 ,  水素発生反応 ,  ナノ粒子 ,  *ナノシート
準シソーラス用語： 配位構造 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： アルカリ性HER ,  コバルトナノシート ,  水素吸着/脱着 ,  軌道変調 ,  ルテニウム

分類 (2件)： 電気化学反応  (CB07050F) ,  貴金属触媒  (CB06122I)

タイトルに関連する用語 (6件)： アルカリ性 ,  水素発生 ,  ナノシート ,  Ru ,  水素結合 ,  最適化