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水電解是一種很有前途的產生氫氣（H₂）的方法，氫氣是化石燃料的潛在替代品。鉑（Pt）被認為是析氫反應（HER）的基準催化劑，因為其對H*中間體的吉布斯吸附自由能（ΔGH*）接近于零，并且在“火山曲線”頂部具有最佳反應性。

在此，西南交通大學Yan Zhang，Qingguo Feng，中國科學院重慶綠色智能技術研究院Ling Fang提出了一種鉑化策略，用于在具有富電子位點的基質（Pt/X：X=Co₃O₄、NiO、CeO₂、共價有機骨架(COF)等）上制備低Pt含量的Pt/X催化劑。

文章要點

1）在分別采用無機和有機基質的研究中，Pt/Co₃O₄對HER具有顯著的催化能力，在過電位為500 mV時實現的電流密度是商業Pt/C的3.22倍。

2）研究人員通過使用原位拉曼光譜也證實了COF鉑化后催化活性的增強，在10 mA cm^?2時過電位從231降低到23 mV。密度泛函理論（DFT）揭示Pt/Co₃O₄和Pt/COF催化活性的提高源于Pt^δ+對電子結構的重新調節以及界面Ptδ+/富電子位點的協同作用。

該工作為合成用于電催化制氫的低含量Pt催化劑提供了一種快速合成策略。

參考文獻

Shanshan Wang, et al, Inducing a Synergistic Effect on Ptδ+/Electron-Rich Sites via a Platinization Strategy: Generating Hyper-High Current Density in Hydrogen Evolution Reaction, Nano Lett., 2024

DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c03031

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c03031