Ru-based nanoparticles supported on carbon nanotubes for electrocatalytic hydrogen evolution : structural and electronic effects
Romero Fernández, Nuria (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Fenoll, Didac A (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Gil Jiménez, Laia (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Campos, Sergi (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Creus, Jordi (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Martí Balaguer, Gerard (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Heras-Domingo, Javier (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Collière, Vincent (Université de Toulouse)
Mesa, Camilo A. (Universitat Jaume I. Institut de Materials Avançats)
Giménez, Sixto (Universitat Jaume I. Institut de Materials Avançats)
Francàs Forcada, Laia (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Rodríguez Santiago, Luis (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Solans Monfort, Xavier (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Sodupe Roure, Mariona (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Bofill Arasa, Roger (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Philippot, Karine (Paul Université de Toulouse)
García-Antón, Jordi (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Sala Román, Xavier (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)

Fecha:	2023
Resumen:	The performance of Ru-based nanoparticles (NPs) in the hydrogen evolution reaction (HER) relies on both their structural properties and the oxidation state of the metal. Herein, the versatility of the organometallic approach for the synthesis of metal-based nanostructures is combined with thermal oxidation treatments to prepare carbon-nanotube (CNT)-supported Ru-containing nanomaterials for their use as electrocatalysts after dropcasting onto a glassy carbon rotating disk electrode. This strategy allowed access to a series of hybrid nanomaterials of different Ru/RuO2 compositions and different structural order. Linear sweep voltammetry experiments show that the relative disposition of the Ru/RuO2 phases, their interconversion under reductive turnover conditions and the degree of structural order affect the HER electrocatalytic performance of different materials. The electrode containing NPs consisting of a RuO2 core and metallic Ru at the surface outperforms that containing either pure RuO2 NPs or Ru NPs. Impedance spectroscopy studies and DFT calculations suggest that this catalytic activity enhancement arises from improved charge transport properties and from the structure of the exposed metallic Ru shell, which is partially oxidized and highly amorphous.
Ayudas:	Agencia Estatal de Investigación PID2019-104171RB-I00 Agencia Estatal de Investigación PID2020-112715GB-I00 Agencia Estatal de Investigación PID2021-128197NA-I00 Agencia Estatal de Investigación TED2021-129237B-I00 Agencia Estatal de Investigación RYC2018-025394-I
Nota:	Altres ajuts: acords transformatius de la UAB
Derechos:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original.
Lengua:	Anglès
Documento:	Article ; recerca ; Versió publicada
Materia:	Catalytic-activity ; Ruthenium nanoparticles
Publicado en:	Inorganic Chemistry Frontiers, Vol. 10, Issue 20 (June 2023) , p. 5885-5896, ISSN 2052-1553

DOI: 10.1039/d3qi00698k

13 p, 3.3 MB

El registro aparece en las colecciones:
Artículos > Artículos de investigación
Artículos > Artículos publicados