王磊/马天翼，最新Angew.！

富含氧空位的黑色TiO₂是增强析氢反应（HER）的一种有前途的载体。基于此，青岛科技大学王磊教授，澳大利亚皇家墨尔本理工大学马天翼教授（共同通讯作者）等人通过微波辅助策略设计了具有金属载体相互作用的富含氧空位的黑色TiO₂负载的亚纳米Pt团簇（Pt/TiO₂-O_V）。实验和理论计算都证实了氧空位和Pt团簇对优化反应动力学具有协同效应。

为了更好地解释Pt/TiO₂-O_V对HER具有优异电催化活性的原因，本文进行了密度泛函理论（DFT）计算。负载在TiO₂-O_V上的Pt物种相对于其他两种参考基质具有最负的吸附能（-6.87 eV），说明Pt与TiO₂-O_V之间存在强相互作用，具有优异的稳定性。Pt/TiO₂-O_V的氢吸附自由能（ΔG_H*）为0.05 eV，最接近0 eV，表明其对HER的吸附/解吸过程更有利。

为了确定Pt在金属和载体中的作用，本文通过分波态密度（PDOS）研究了Pt团簇对不同载体的影响。与TiO₂ (101)的完美表面相比，当Pt₄团簇吸附在TiO₂ (101)上时，d带中心的能量相对于费米能级（E_f）向下移动，Pt的添加会削弱中间体的键合。电荷密度差分图表明，Pt物种在TiO₂-O_V载体上积累了丰富的电子，这有利于提高催化剂的催化性能。

Microwave Synthesis of Pt Clusters on Black TiO₂ with Abundant Oxygen Vacancies for Efficient Acidic Electrocatalytic Hydrogen Evolution. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202300406.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202300406.

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