非常に活性で堅牢な触媒：CO2B-FE2Bヘテロ構造ナノシートが水素生産に豊富な欠陥を伴うナノシート

H2を生成するための触媒触媒触媒ボロヒドリド（NABH4）加水分解のための高性能で再利用可能な非ノーブル金属触媒は、急速に成長する水素経済の核材料として告知されています。ホウ素空孔は、触媒加水分解性能を効果的に調節できる柔軟な欠陥部位として機能します。ここでは、ハードテンプレート法を介して、均一に分散した空孔が豊富な非ノーブル金属CO2B-FE2B触媒を構築します。最適化されたCO2B-FE2Bは、NABH4加水分解に対して優れた性能を示し、水素生成速度が高く（5315.8 mL MIN-1 GCATALYST-1）、比較的低い活性化エネルギー（35.4 kJ mol-1）、および顕著なサイクリングの安定性を示し、大部分を上回っています。報告された触媒。研究では、Fe2BからCO2Bへの電子移動、および豊富なホウ素欠損が、CO2B-FE2B触媒の電荷担体濃度を効果的に調節できることが示されています。密度汎関数理論の計算は、CO2Bの外部電子雲密度がFe2Bのそれよりも高いことを確認しています。そのうち、高い電子雲密度を持つCO2BはBH4-イオンを選択的に吸着できますが、電子欠損Fe2BはH2O分子を捕獲するのに適しているため、相乗的に相互作用します。触媒NABH4加水分解を促進してH2を生成します。

A high-performance and reusable nonnoble metal catalyst for catalyzing sodium borohydride (NaBH4) hydrolysis to generate H2 is heralded as a nuclear material for the fast-growing hydrogen economy. Boron vacancy serves as a flexible defect site that can effectively regulate the catalytic hydrolysis performance. Herein, we construct a uniformly dispersed and boron vacancy-rich nonnoble metal Co2B-Fe2B catalyst via the hard template method. The optimized Co2B-Fe2B exhibits superior performance toward NaBH4 hydrolysis, with a high hydrogen generation rate (5315.8 mL min-1 gcatalyst-1), relatively low activation energy (35.4 kJ mol-1), and remarkable cycling stability, outperforming the majority of reported catalysts. Studies have shown that electron transfer from Fe2B to Co2B, as well as abundant boron defects, can effectively modulate the charge carrier concentration of Co2B-Fe2B catalysts. Density functional theory calculations confirm that the outer electron cloud density of Co2B is higher than that of Fe2B, among which Co2B with high electron cloud density can selectively adsorb BH4- ions, while the electron-deficient Fe2B is favorable for capturing H2O molecules, therefore synergistically promoting the catalytic NaBH4 hydrolysis to produce H2.