Kinetically promoted hydrogen generation by Ru nanoparticles decorated CoB2O4 on mesoporous carbon spheres with rich oxygen vacancies for NaBH4 hydrolysis

催化作用 介孔材料 制氢 水解 化学 碳纤维 化学工程 纳米颗粒 氧气 再分配(选举) 无机化学 材料科学 纳米技术 有机化学 复合数 政治 政治学 法学 工程类 复合材料
作者
Huatong Li,Xinran Hu,Lixia Wang,Luyan Shi,Tayirjan Taylor Isimjan,Xiulin Yang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:481: 148547-148547 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.148547
摘要

Developing heterostructured catalysts with highly active and reusable is an urgent task to achieve green hydrogen production via NaBH4. Herein, we proposed a novel NaCl template method, which involves solid-state physical grinding of metal salts, reducing agents and prepared carbon spheres with the participation of sodium chloride to synthesize Ru-particles decorated CoB2O4 supported on hollow mesoporous carbon nanospheres (Ru/CoB2O4@C) catalysts for efficient and durable H2 generation through alkaline hydrolysis of NaBH4. The optimized catalyst with a Ru content of 3.0 wt% exhibits a high hydrogen generation rate of 8139 mL min−1 gcat-1 and a low activation energy of 33.2 kJ mol−1 for NaBH4 hydrolysis, which is one of the most efficient catalysts reported recently. The extraordinary performance is mainly attributed to the synergistic effect between Ru and CoB2O4 species and abundant oxygen vacancies, which facilitate charge redistribution and provide more active sites, thereby enhancing the catalytic activity. Density functional theory calculations support the proposed Michaelis-Menten mechanism, where BH4− and H2O are adsorbed on electron-rich Ru and electron-deficient CoB2O4 surfaces, respectively, and the reaction energy barrier for the rupture of the B-H bond as the rate-determining step is only 1.37 eV, synergistically promoting the hydrolysis of NaBH4. Our study provides an innovative method for designing efficient and stable catalysts for green hydrogen generation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
内蒙的狼完成签到,获得积分10
1秒前
zzc发布了新的文献求助10
1秒前
明澈完成签到,获得积分10
2秒前
畅快的胡萝卜完成签到,获得积分10
3秒前
maox1aoxin应助小费采纳,获得30
4秒前
芽芽豆发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Meiyu发布了新的文献求助10
5秒前
学术大白完成签到 ,获得积分10
5秒前
藿藿完成签到,获得积分10
6秒前
搞快点完成签到,获得积分10
6秒前
乐乐应助明澈采纳,获得10
7秒前
7秒前
科研通AI2S应助尹雪儿采纳,获得10
7秒前
嵩嵩完成签到,获得积分10
8秒前
祺祺完成签到 ,获得积分10
9秒前
田様应助Meiyu采纳,获得10
10秒前
奋斗丸子发布了新的文献求助10
10秒前
八佰发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
理想要有光完成签到,获得积分20
13秒前
樂酉完成签到 ,获得积分10
14秒前
屁颠屁颠_狼完成签到 ,获得积分0
16秒前
17秒前
Survivor应助多晒太阳采纳,获得30
18秒前
Joy发布了新的文献求助10
19秒前
情怀应助小金采纳,获得10
19秒前
PangSir完成签到,获得积分10
21秒前
村上春树的摩的完成签到 ,获得积分10
22秒前
fqy发布了新的文献求助10
22秒前
尹雪儿完成签到,获得积分10
22秒前
Shilion完成签到,获得积分10
23秒前
CipherSage应助壮观以松采纳,获得10
23秒前
无私的小之完成签到,获得积分10
24秒前
bmyy完成签到,获得积分10
26秒前
顺心孤云完成签到,获得积分10
27秒前
缓慢墨镜完成签到,获得积分20
28秒前
Shilion发布了新的文献求助30
28秒前
31秒前
喏晨发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
Solution Manual for Strategic Compensation A Human Resource Management Approach 1200
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
Glucuronolactone Market Outlook Report: Industry Size, Competition, Trends and Growth Opportunities by Region, YoY Forecasts from 2024 to 2031 800
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Zeitschrift für Orient-Archäologie 500
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
The Politics of Electricity Regulation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3340131
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2968149
关于积分的说明 8632507
捐赠科研通 2647706
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1449774
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 671539
邀请新用户注册赠送积分活动 660517