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Colloidal bimetallic platinum–ruthenium nanoparticles in ordered mesoporous carbon films as highly active electrocatalysts for the hydrogen evolution reaction
- Hydrogen features a very high specific energy density and is therefore a promising candidate for clean fuel from renewable resources. Water electrolysis can convert electrical energy into storable and transportable hydrogen gas. Under acidic conditions, platinum is the most active and stable monometallic catalyst for the hydrogen evolution reaction (HER). Yet, platinum is rare and needs to be used efficiently. Here, we report a synthesis concept for colloidal bimetallic platinum–ruthenium and rhodium–ruthenium nanoparticles (PtRuNP, RhRuNP) and their incorporation into ordered mesoporous carbon (OMC) films. The films exhibit high surface area, good electrical conductivity and well-dispersed nanoparticles inside the mesopores. The nanoparticles retain their size, crystallinity and composition during carbonization. In the hydrogen evolution reaction (HER), PtRuNP/OMC catalyst films show up to five times higher activity per Pt than Pt/C/Nafion® and PtRu/C/Nafion® reference catalysts.
Autor*innen: | René SachseORCiD, D. Bernsmeier, R. Schmack, I. Häusler, Andreas HertwigORCiD, K. Kraffert, J. Nissen, R. Kraehnert |
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Dokumenttyp: | Zeitschriftenartikel |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Englisch |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | Catalysis Science & Technology |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2020 |
Organisationseinheit der BAM: | 6 Materialchemie |
6 Materialchemie / 6.7 Materialsynthese und Design | |
Veröffentlichende Institution: | Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) |
Verlag: | Royal Society of Chemistry |
Jahrgang/Band: | 10 |
Ausgabe/Heft: | 7 |
Erste Seite: | 2057 |
Letzte Seite: | 2068 |
DDC-Klassifikation: | Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie |
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten | |
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik | |
Freie Schlagwörter: | Bimetallic noble metal nanoparticles; Electrolysis; Hydrogen evolution reaction; Ordered mesoporous carbon; Platinum-ruthenium colloid |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Chemie und Prozesstechnik |
Energie | |
Energie / Elektrische Energiespeicher und -umwandlung | |
Material | |
Material / Nano | |
DOI: | 10.1039/C9CY02285F |
URN: | urn:nbn:de:kobv:b43-506868 |
ISSN: | 2044-4753 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access") |
Lizenz (Deutsch): | Creative Commons - CC BY-NC - Namensnennung - Nicht kommerziell 4.0 International |
Datum der Freischaltung: | 27.04.2020 |
Referierte Publikation: | Ja |
Datum der Eintragung als referierte Publikation: | 23.04.2020 |
Schriftenreihen ohne Nummerierung: | Wissenschaftliche Artikel der BAM |