迄今為止，鉑基化合物回收是被認為是在酸性下最有效的氫分出催化劑。但是，Pt的稀缺性和高本錢極大地限制了它的工業(yè)應用。

相關于廉價的釕金屬，依據(jù)密度泛函理論核算顯現(xiàn)其相似鉑的金屬-氫鍵強度，也就是說應用釕回收作為催化劑中心代替價格昂揚的鉑金屬，將有助于在催化活性簡直不變的前提下下降催化劑本錢。

但是，現(xiàn)在關于釕催化劑的研討鮮有報道。如果能將制備出與鉑基催化劑催化析氫反響活性適當?shù)尼懟呋瘎?，將有助于制氫工業(yè)的本錢下降，從而推進上下游工業(yè)的低本錢化。

單原子催化是多相催化領域的新概念，其原子渙散的均一活性位不僅可使金屬原子利用率達到最大，一起有或許架起多相催化與勻相催化之間的橋梁。

在單原子催化劑上，載體在優(yōu)化局部幾何和電子結構方面起著很強的相互作用。迄今為止，在固定金屬原子位點資料上主要限于氧化物和碳基資料。

但是，金屬氧化物通常表現(xiàn)出較差的導電性和耐腐蝕性。別的，碳基質資料在電化學測驗中碳容易被氧化。

近日，iChEM研討人員、中國科學技術大學吳宇恩教授團隊與華東理工大學段學志副教授課題組協(xié)作，根據(jù)新的非碳氮化磷納米管載體，采用傳統(tǒng)的共還原辦法，在磷空位上合成了四氮配位的釕單原子。

在0.5 M硫酸析氫測驗中，該催化劑在電流密度為10 mA/cm2下所需的過電位僅為24 mV，一起其塔菲爾斜率為38 mV/dec，更為重要的是，該單原子催化劑展現(xiàn)出極高的TOF值，遠遠優(yōu)于釕單原子在其他的載體（氮化碳，多孔碳）。

一起，密度泛函理論核算數(shù)據(jù)證實在氮化鋰載體上的釕單原子，其氫吸附能相關于其他載體更接近于鉑的氫吸附能，從而導致該催化劑在氫的吸附-解吸行為促進整體性能提高。

該工作在為單原子催化劑載體規(guī)劃上供給新的思路，一起顯現(xiàn)了釕單原子在酸性析氫反響中展現(xiàn)出優(yōu)異的反響活性以及穩(wěn)定性。