利用新型介孔二氧化鈦晶體的釕原子單分散以及電化學高效析氫
                                        
                                            一種獨特的仿生礦化刻蝕法,合成釕原子單分散的介孔單晶TiO	2	,析氫性能極其優異。高分辨透射電子顯微鏡與元素面掃描測試結果表明,單個釕原子的均勻分散在具有介孔結構的TiO	2	晶體中。結合X射線光電子能譜與電子順磁共振測試結果,首次證實,釕表現出異常的+5高價態而非+4價,而晶格中的部分鈦原子接收來自釕的電子形成Ti	3+	。在0.1 M KOH電解液中,Ru-TiO	2	的起始過電勢僅為82 mV,通過鋁還原調節樣品的電子結構,其析氫性能得到了進一步的加強,起始過電勢降低至45 mV,10 mA/cm	2	的電流密度下過電勢僅為150 mV。通過第一性原理的密度泛函計算證明,Ru	5+	與Ti	3+	協同作用降低了氫吸附能,使得其與氫吸附火山頂更為接近,從而獲得優異的電化學析氫性能。
                                        
                                        
                                            北京大學
                                            2021-04-11