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質子交換膜電解是一種具有前景的可持續制氫技術，其可行性取決于如何能夠在不犧牲催化效率的情況下最大限度地減少Pt的使用。這一挑戰的核心是提高Pt的內在活性，并且保證催化劑的穩定性。

有鑒于此，電子科技大學夏川教授、江秋副教授、復旦大學徐昕教授等提出了一種Mo₂TiC₂ Mxene負載的Pt納米簇催化劑（Mo₂TiC₂-Pt_NC），該催化劑需要最小的Pt含量（36 μg cm^?2）才能發揮作用，同時仍然能夠保持高活性和穩定性。

本文要點：

（1）

通過Operando光譜表征和DFT理論計算模擬，表明MXene載體向Pt_NC的反常電荷轉移的證據，導致產生高效的富電子Pt活性位點，因此實現了穩健的HER電催化性能。

（2）

當催化劑加入質子交換膜電解槽，在環境溫度和200 mA cm^?2電流密度，催化劑的性能衰減速率僅為2.2 μV h^?1，并且具有長達8700 h以上的穩定性。在相同條件下，Mo₂TiC₂-Pt_NC催化劑的各項性能指標均與現有HER電催化劑可比，甚至性能超過現有HER電催化劑，這能夠對現有的電解槽設計Pt/C-20%的高負載量電催化劑的統治性地位。

參考文獻

Zeng, H., Chen, Z., Jiang, Q. et al. Sustainable and cost-efficient hydrogen production using platinum clusters at minimal loading. Nat Commun 16, 4314 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-59450-6

https://www.nature.com/articles/s41467-025-59450-6