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質子交換膜（PEM）電解水器件是具有前景的制備綠氫的級數，但是PEM需要使用大量PGM鉑族金屬。將PGM貴金屬修飾在載體上不僅能夠改善貴金屬的原子利用率，而且能夠增強本征催化活性。但是在實際的PEM電解器件中，如何調節氫的吸附/脫附，在催化劑表面形成較高的覆蓋地仍然是個巨大的挑戰。

有鑒于此，華東理工大學楊化桂教授、戴升教授、劉鵬飛副教授等報道原位生成穩定的Pd的氫化物納米簇修飾在WC_x載體上，用于PEM電解水制氫。

本文要點

（1）

在PEM電解條件下，氫能夠插嵌到Pd催化劑中形成PdH_x，PdHx具有比較弱的氫結合能（HBE），從而能夠產生WC_x（HBE氫結合能比較強）向PdH_x的反向氫溢流，通過原位表征、電化學實驗、理論計算等研究結果驗證了反向氫溢流現象。

（2）

Pd擔載量僅為0.022 mg cm^-2的PdH_x在PEM電解測試中能夠在~1.66 V實現1 A cm^-2電流密度，而且能夠穩定的工作200 h沒有明顯的性能降低。這種創新型策略發展了反向氫溢流效應設計高性能的PGM電催化。

參考文獻

Hao Fan, Qian Qian Yang, Song Ru Fang, Yi Ning Xu, Yao Lv, Hao Yang Lin, Miao Yu Lin, Ji Kai Liu, Yi Xiao Wu, Hai Yang Yuan, Sheng Dai, Peng Fei Liu, Huagui Yang, Operando Stable Palladium Hydride Nanoclusters Anchored on Tungsten Carbides Mediate Reverse Hydrogen Spillover for Hydrogen Evolution, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202412080

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202412080