Volcanic-Size-Dependent Activity Trends in Ru-Catalyzed Alkaline Hydrogen Evolution Reaction
2023 · ACS Catalysis
저자
Du San Baek, Hyeong Yong Lim, Jinjong Kim, Jin‐Young Lee, June Sung Lim, Dayeon Kim, Jong‐Hoon Lee, Ji‐Wook Jang, Sang Kyu Kwak, 주상훈 (Sang Hoon Joo)
연구주제
Electrocatalysts for Energy Conversion · Hydrogen Storage and Materials · CO2 Reduction Techniques and Catalysts
NTIS 과학기술표준분류
에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장
에너지/자원 > 신재생에너지 > 수소에너지 외
배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩(정책 연계 맵과 같은 방법).
AI 연구 키워드·방법
알칼라인 수전해 수소 발생 반응(HER) 입자 크기 효과 루테늄 촉매
키워드 (OpenAlex)
alkaline hydrogen evolution reaction ruthenium nanoparticles volcano plot size-dependent catalytic activity edge sites Tafel slope rate-determining step surface oxidation
초록
The alkaline hydrogen evolution reaction (HER) plays a pivotal role in realizing a H 2 -based circular economy. However, it is a topic of ongoing debate because of its complexity. Here, we unveil a unique volcano-type size-dependent activity trend of archetypical Ru-based alkaline HER catalysts and demonstrate that this trend is dictated by the interplay of geometric and electronic effects. Size-controlled Ru nanoparticles (NPs) from 0.78 to 3.31 nm were synthesized, and they exhibited volcanic size-dependence of specific activity and reaction kinetics, with 1.38 nm Ru NPs showing the highest activity and lowest Tafel slope. The large variation in the Tafel slope of Ru NP catalysts from 29 to 109 mV dec –1 suggests that tuning of Ru NP size can vary the rate-determining step in the order of the Heyrovský (0.79 nm), Tafel (1.38 nm), and Volmer (3.31 nm) steps. The specific activity of 1.3…
이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2023 | 에너지-머신러닝 융합형 혁신 인재 양성 | 교육부 | 4단계두뇌한국21사업 | 울산과학기술원 | – |
| 2023 | 중간체의 흡착세기를 독립적으로 제어할 수 있는 단일금속원자 기반의 촉매소재 합성 및 평가 | 과학기술정보통신부 | 미래소재디스커버리지원 | 포항공과대학 | 범위 밖 |
| 2023 | 태양전지-전해조 일체형 물분해 수소 생산 기술 개발 | 과학기술정보통신부 | 기후변화대응기술개발 | 울산과학기술원 | 에너지/자원 > 신재생에너지 > 수소에너지 외 |
인접 그래프
노드 hover = 이웃 강조 · 1회 클릭 = 고정 · 고정된 노드 다시 클릭 = 페이지 이동
이 문서와 연결된 페이지
교수 1
연구주제 1
Electrocatalysts for Energy Conversion
정책분야 1
키워드 4
수소 발생 반응(HER) · 알칼라인 수전해 · 루테늄 촉매 · 입자 크기 효과