打破限制!华中师大「国家高层次青年人才/洪堡学者」团队,最新Nature子刊!

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研究概述
基于传统的析氢反应(HER)路径,单相催化剂中的氢吸附和脱附通常发生在单个催化位点,难以打破Sabatier原理的限制。
基于此,2024年11月27日,华中师范大学朱成周教授在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Pd hydride metallene aerogels with lattice hydrogen participation for efficient hydrogen evolution reaction》的研究论文。
在此,研究人员合成了β-Pd氢化物金属烯(β-PdHene)气凝胶作为HER催化剂,并报道了一种晶格氢参与的机制,可将吸附和脱附位点分离,这在热力学上比传统反应路径更有利。
原位差分电化学质谱和密度泛函理论(DFT)计算表明,晶格氢作为额外的活性位点直接参与HER过程。
因此,β-PdHene气凝胶在电流密度为10 mA cm-2时表现出仅20 mV的低过电位以及优异的HER稳定性,甚至可与商业Pt/C相媲美。
该工作开辟了一条合理开发高活性HER催化剂的路径,绕过了传统机制下催化剂设计的限制。
图文解读
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图1:β-PdHene气凝胶的合成与表征
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图2:电催化HER性能
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图3:DFT计算
文献信息
Wang, H., Qin, Y., Wu, Y. et al. Pd hydride metallene aerogels with lattice hydrogen participation for efficient hydrogen evolution reaction. Nat. Commun. 15, 10289 (2024). 

原创文章,作者:zhan1,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2024/11/29/d2584370c2/

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