Bifunctional Fe─Ru─VC Catalyst for Energy Efficient Tandem Alkaline Electrolysis of Hydrazine and 4‐nitrophenol
Rattachement africain : kr, ir, in. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Abstract Alternate electrocatalytic reactions can turn pollutants into green fuels, offering an energy‐efficient approach. Coupling hydrazine oxidation reaction (HzOR), with 4‐nitrophenol hydrogenation (4‐NPHR) is especially promising. Here, we report a bifunctional electrocatalyst composed of defect‐rich Fe–Ru alloy clusters uniformly anchored on vanadium carbide (Fe─Ru─VC), synthesized via scalable ball milling and thermal annealing. Fe─Ru─VC exhibits excellent electrocatalytic activity toward both HzOR and 4‐NPHR, requiring a low overpotential of 145 mV at 10 mA cm −2 and a favorable Tafel slope of 68.9 mV dec −1 for HzOR, with stability exceeding 90 h in 1M KOH. For 1 m M 4‐NPHR, superior Fe‐Ru‐VC performance is achieved −7.2 mA cm −2 at 100 mV, highlighting its high efficiency. Furthermore, a paired H‐cell electrolyzer (HzOR||4‐NPHR) operates at only 200 mV to deliver 40 mA cm −2 , underscoring its low energy demand. In situ Raman spectroscopy confirms the formation of Fe─Ru(OOH) as active sites, UV–Vis analysis confirms rapid 4‐NP degradation, and DFT calculations demonstrate enhanced electronic interactions at the Ru─Fe junction, consistent with experimental observations. The outstanding activity is attributed to synergistic Fe‐Ru interactions, the presence of zigzag edge defects, and the excellent conductivity of the VC support.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Bifunctional Fe─Ru─VC Catalyst for Energy Efficient Tandem Alkaline Electrolysis of Hydrazine and 4‐nitrophenol
- Date Crossref
- 06/10/2025
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Les institutions déclarées
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