
快速冷却法引入堆叠层错(图1)
图1a:通过快速冷却和慢速冷却方法的合成路径对比。快速冷却显著提高了堆叠层错的生成效率。
图1c-e:高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和选区电子衍射(SAED)模式清晰展现了SFs区域的拉伸和压缩应变,揭示了其对钌电子结构的深远影响。
LN-Ru的显微结构与应变分布(图2)
图2a-d:TEM图像与元素映射揭示了LN-Ru的原子结构及高纯度特性。
图2e-f:几何相位分析(GPA)结果表明,SFs区域的内应变优化了Ru位点的电子转移能力。

表面性质与化学状态分析(图3)
通过XPS与XAFS技术,研究了LN-Ru的表面性质及化学状态(图3a-f)。
结果显示,LN-Ru的平均氧化态为+0.35,表明其以金属相为主且具有轻微氧化。

电催化性能测试(图4)
LN-Ru的HER和OER性能均表现出卓越的活性,尤其在酸性条件下HER反应动力学优于商用Pt/C催化剂(图4a-c)。

理论计算支持(图5)
通过DFT计算,明确了SFs和压缩应变的协同效应如何优化Ru活性位点的d带中心,显著提升催化活性。
图文概览


通过非平衡合成策略制备的LN-Ru纳米颗粒展现了卓越的催化性能,这得益于堆叠层错和连续压缩应变的协同作用。研究不仅为优化水分解催化剂提供了重要参考,也为今后设计新型高效电催化剂提供了理论支持。
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