中大杨国伟Chem. Eng. J.: 电场辅助合成SAC用于高效光催化HER

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中大杨国伟Chem. Eng. J.: 电场辅助合成SAC用于高效光催化HER
原子分散的金属催化剂具有最大化的原子利用效率，并且显示出对析氢反应(HER)的高活性。然而，目前仍缺乏制备单原子催化剂(SACs)的简单策略。
中山大学杨国伟团队报道了一种清洁且稳定的电化学方法，能够大量制备一系列具有高HER活性SAS(Cu1/CN和Ag1/CN)光催化剂。
中大杨国伟Chem. Eng. J.: 电场辅助合成SAC用于高效光催化HER
作者使用氮化碳(CN)悬浮液作为电解液，使用纯金属电极提供金属离子，而不是利用强离子电解质。该合成方法简单，促进了SAC的大规模生产和直接使用，并且无需任何后续处理。
另外，通过改变施加的电场强度和处理时间能够精确调整金属原子的质量负载。
中大杨国伟Chem. Eng. J.: 电场辅助合成SAC用于高效光催化HER
在可见光照射下(λ > 400 nm)分解水，Ag1/CN的HER性能(0.31wt.%，5333.3 µmol h-1 g-1)优于Pt纳米颗粒(NPs)(1 wt.%，3285.9 µmol h-1 g-1)。
基于金属负载量，Ag1/CN表现出创纪录的光催化HER速率为1688.9 mmol h-1 g-1metal，远高于Pt NPs(328.5mmol h-1 g-1metal)，证实了Ag原子的超高利用效率。此外，密度泛函理论(DFT)计算表明，这种高光催化活性归因于H2析出势垒的降低以及良好的H原子吸附和H2解吸特性。
A facile and green large-scale fabrication of single atom catalysts for high photocatalytic H2 evolution activity. Chemical Engineering Journal , 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.131795

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