초록: 글로벌 수소 경제로의 전환은 양성자 교환막 수전해 내의 산소 발생 반응을 위한 효율적이고 내구성이 뛰어난 촉매에 의존하고 있다. 전통적인 금속 산화물 촉매, 특히 RuO 2 는 산성 및 고전압 조건에서 과산화 및 부식으로 인해 작업 수명이 제한된다. 여기서 우리는 금속 물질이 이 반응에 적합하지 않다는 기존의 견해에 도전하는 비정상적인 AgRuIr 합금 나노케이지로 구성된 금속 촉매를 보고한다. 기계적으로, Ag의 채워진 d 오르빗탈은 합금의 산소 친화성을 감소시켜 산소 흡착을 약화시키고 금속 격자에 산소가 포함되는 것을 방지한다. 결과적으로 나노케이지는 고전압에서 금속 상태를 유지하면서 Ru/Ir 산화물보다 높은 활성을 나타내어 기본적으로 과산화를 억제한다. 수전해 셀에서 촉매는 1.73 V의 셀 전압에서 1 A cm −2 를 제공하고, 전압 증가가 미미한 상태에서(0.93 μV h −1 ) 1500시간 동안 안정적으로 작동하며 금속 용해가 최소한(0.5–0.7% kh −1 ) 이루어진다. 이러한 결과는 대규모 수소 생산을 위한 양성자 교환막 수전해 시스템에서 산소 발생을 위한 금속 촉매의 잠재력을 재정의한다.
Wang et al. (수요일)이 질문을 연구하였다.