厦大王野课题组JACS：CeO₂氧空位团簇锚定Ru纳米团簇高效催化氨分解制氢

本文研究了利用CeO₂氧空位团簇锚定Ru纳米团簇用于高效催化氨分解制氢。背景方面，氢能的高效储运是产业发展的瓶颈，氨作为理想的储氢载体，其催化分解制氢技术的关键在于开发高性能催化剂，而现有Ru基催化剂在低温活性与稳定性上存在不足。研究目的旨在通过理性设计界面活性位点，构建兼具低温高活性与长效稳定性的Ru基催化剂。结论表明，通过在富含高密度氧空位团簇的棒状CeO₂载体上锚定Ru纳米团簇，成功构建了Ru/CeO₂-RodRed-450N₂催化剂。该催化剂在450 °C下氨分解转化率超过99%，并在1000小时稳定性测试中无活性衰减。其优异性能源于Ru–O–Ce³⁺界面结构促进了氢从Ru到CeO₂的溢流，抑制了Ru活性位的氢中毒；同时，氧空位团簇降低了N–H键解离和N–N偶联反应的能垒。该研究为开发高活性、高稳定性的氨分解催化剂提供了普适性策略。