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發展高活性的穩定HER催化劑對于解決商用PEM電解槽面臨的挑戰非常重要。

有鑒于此，青島科技大學賴建平等首次合成了超薄的Ir/C共面納米片制氫催化劑，這種催化劑含有豐富的frank粒子畸變結構，產生顯著的壓縮應力，從而顯著提高電催化制氫性能。合成的催化劑能夠在大電流和PEM電解槽進行電催化HER，表現非常好的穩定性。

本文要點

（1）

這種超薄Ir/C納米片（Dr-Ir/C）的合成是由>1200 ℃進行非平衡態高溫熱沖擊法（nonequilibrium high-temperature thermal shock method）并且使用KBr模板輔助的策略。合成的Dr-Ir/C催化劑具有優異的HER催化活性，在50 mV過電勢的質量活性高達6.64 A mg^-1，是目前各種報道的Ir催化劑性能最高的。

（2）

Dr-Ir/C催化劑在1 A cm^-2電流密度的PEM電解槽能夠穩定工作200 h，而且在電催化反應之后，催化劑保留了超薄共面納米片結構，表現了優異的防堆疊和抗團聚能力。通過分析晶相和理論計算研究，說明Frank位錯（Frank partial dislocations）產生4 %的壓縮應力，壓縮應力能夠降低H*吸附能，提高催化劑的本征催化活性。

參考文獻

Pengfei Liu, Xin Zhang, Jiawei Fei, Yue Shi, Jiawei Zhu, Dan Zhang, Liang Zhao, Lei Wang, Jianping Lai, Frank Partial Dislocations in Coplanar Ir/C Ultrathin Nanosheets Boost Hydrogen Evolution Reaction, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202310591

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202310591