近年来,具有最大金属原子效率的单原子催化剂(SACs)引起了极大的关注。然而,获得具有高金属负载量,高催化活性和良好稳定性的SACs具有挑战性。近日,南昌航空大学Jian-Ping Zou等报道了一种新的策略,开发了负载在氮化碳上的具有独特配位的,高活性和高稳定的Ag单原子催化剂(Ag-N2C2/CN)。
本文要点:
1)作者通过球差校正高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(AC-HAADF-STEM)和扩展的X射线吸收确定了Ag原子单分散和Ag-N2C2的构型。
2)实验和DFT计算研究表明,Ag-N2C2可以减少H2的析出势垒,扩大光吸收范围并改善CN的电荷转移。
3)实验表明, Ag-N2C2/CN催化剂具有比CN中的N配位的Ag单原子(Ag-N4/CN)催化剂更好的析氢活性,甚至优于负载Pt纳米颗粒的CN催化剂(PtNP/CN)。
该工作为高金属负载量,优异的催化活性和高耐久性的SACs的设计和合成提供了新思路。
Xun-Heng Jiang, et al. Silver Single Atom in Carbon Nitride Catalyst for Highly Efficient Photocatalytic Hydrogen Evolution. Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI: 10.1002/anie.202011495