随着国家能源政策调整，可再生能源将扮演重要角色。然而，可再生能源存在间歇性问题，例如太阳能受昼夜变化、阴雨天气限制，风能受气候以及风速不稳的影响，因此，需探索可再生能源富余电力转化技术。其中，电催化制氢气技术是目前最优方案之一。

　　根据电解质的不同，可分为碱性电催化制氢和酸性电催化制氢。对于碱性电催化制氢，难点是阴极上的析氢，而对于酸性电催化制氢，难点是阳极上的析氧。中科院宁波材料技术与工程研究所研究员陈亮针对以上两个难题开展研究（见下图）。博士生葛瑞翔、苏建伟、林贻超、田子奇等分别通过浸渍涂覆和低温磷化方法，选择性地制备得到了碳布负载的磷化钌纳米颗粒薄膜（RuP/CC）；以Ru阳离子交换后的金属有机框架衍生物作为前驱体，在空气中焙烧制备了由超小纳米晶粒组装而成的Cu掺杂的RuO2空心八面体材料；基于Cr基金属有机框架材料，通过吸附RuCl3前驱体、退火等手段成功制备出了新型CrO2-RuO2固溶体材料；通过密度泛函模拟计算发现，正是由于晶格中+4价Cr的吸电子作用导致Ru的催化活性变高，降低了反应能垒。此外，值得注意的是，该固溶体材料中贵金属Ru的含量仅占40%，可显著降低催化剂的成本。该该研究发表在Nature Communications上。

　　（王剑）

　　（原文发布于2019年1月14日《中国科学报》第7版）

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