北科/安大AFM: 大球载小球，性能大提升！将零价Pt单原子限制在α-MoC1- x中用于pH通用HER

电化学析氢反应(HER)被认为是转换和存储可再生能量(如太阳能、风能和潮汐能)的有效方法。贵金属铂(Pt)基催化剂由于与氢的有利结合能而对HER表现出高活性和快速反应动力学。然而，其稀缺性和高成本仍然阻碍了其大规模应用。

基于此，北京科技大学姜勇、安徽大学李广、杨丽和林运祥等将碳负载的α-MoC_{1- x}纳米颗粒用于锚定零价Pt单原子(Pt SA/α-MoC_{1- x}@C)，并将其用作pH通用HER电催化剂。

实验分析和DFT计算表明，Pt原子均匀分散到α-MoC_{1- x}上，并且由于原子界面之间电荷极化的强相互作用，单原子Pt呈现零价态。

在0.5 M H₂SO₄、1.0 M KOH和1.0 M PBS溶液中，优化后的Pt SA/α-MoC_{1- x}@C(具有0.75 wt%的Pt负载量)在10 mA cm^-2电流密度下的HER过电位分别仅为12 mV、21 mV和36 mV，在100 mV下的周转频率分别为31.98 H₂ s^-1、27.00 H₂ s^-1和21.39 H₂ s^-1，这表明优化后的Pt SA/α-MoC_{1- x}@C具有优异的pH通用HER活性。

密度泛函理论(DFT)计算进一步证明，α-MoC_{1- x}和Pt原子之间的强金属-载体相互作用使得反应物和中间体在催化剂表面上具有最佳的吸附/解吸，并且其协同作用导致Pt SA/α-MoC_{1- x}@C优异的pH通用析氢。

总的来说，该项工作为重新优化单原子周围的配位环境以建立高性能单原子电催化剂提供了新的见解。

Confining Zero-Valent Platinum Single Atoms in α-MoC_1-x for pH-Universal Hydrogen Evolution Reaction. Advanced Functional Materials, 2021. DOI: 10.1002/adfm.202108464

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北科/安大AFM: 大球载小球，性能大提升！将零价Pt单原子限制在α-MoC1- x中用于pH通用HER

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