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由二氧化钌（RuO?）和铂（Pt）组成的表面保护与催化层，用于利用太阳能稳定生产甲基环己烷

DOI：10.1021/acsami.8b14814 期刊：ACS Applied Materials & Interfaces 出版年份：2018 更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要： 一种基于(ZnSe)0.85(CuIn0.7Ga0.3Se2)0.15（ZnSe:CIGS）颗粒的光阴极，经RuO2和Pt物种修饰后，在近100%法拉第效率下展现出更优的光电化学（PEC）析氢活性与稳定性，并能利用高碱性水溶液作为氢源，在阳光照射下从甲苯制备前景广阔的储氢介质甲基环己烷（MCH）。研究表明，RuO2与Pt的共负载改变了Pt的氧化态，部分解释了活性与稳定性的提升——这与Pt的锚定效应相关。同时证实，这种高碱性条件能促进选择性MCH生成，可能源于阴离子交换膜性能的改善。本研究通过构建表面?；?催化层，为以有机氢化物形式捕获太阳能的人工光合作用提供了新思路。
作者： Yosuke Kageshima，Tsutomu Minegishi，Sho Sugisaki，Yosuke Goto，Hiroyuki Kaneko，Mamiko Nakabayashi，Naoya Shibata，Kazunari Domen
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研究目的

研究采用RuO2和Pt物种修饰的(ZnSe)0.85(CuIn0.7Ga0.3Se2)0.15（ZnSe:CIGS）基光阴极，以增强其光电化学（PEC）活性与稳定性，在阳光照射下利用高碱性水溶液作为氢源，实现析氢反应及甲苯制甲基环己烷（MCH）。

研究成果

RuO2/Pt/RuO2修饰的ZnSe:CIGS光阴极在模拟阳光下表现出从甲苯和水中稳定选择性制备甲基环己烷（MCH）的性能，法拉第效率接近100%。RuO2层?；nSe:CIGS免受强碱性环境影响并防止Pt催化剂脱落，而Pt催化MCH生成。研究发现强碱性条件通过提升阴离子交换膜性能可能促进了MCH的选择性生成。

研究不足

研究表明，在强碱性条件下，未经RuO2表面修饰的ZnSe:CIGS光阴极稳定性较差，且由于甲苯或MCH可能对RuO2造成毒化作用，或反应物扩散受限的传输过程，光电流会随时间逐渐降低。

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