Pt和Pt基纳米材料因其高催化活性（低过电位）和稳定性而被认为是最先进的HER电催化剂。尤其是Pt基固溶体合金，其成分在原子尺度上是随机混合的，同时电子结构可以通过改变组成元素的组成或组合来控制，因此得到了广泛的研究。众所周知，其HER催化活性与催化剂的电子结构所调节的吸氢能密切相关。

近日，日本京都大学Hiroshi Kitagawa，Hirokazu Kobayashi，Daiya Kobayashi报道了通过电化学清洗核/壳结构的PtW@WO₃ NPs，成功制备出新型PtW固溶体纳米颗粒（NPs）。

文章要点

1）研究人员将W(CO)₆在具有还原的Pt(acac)₂的油胺（OAm）中进行热分解，成功制备出PtW@WO₃NPs。与Pt NPs一样，合成的PtW@WO₃ NPs形成了一个面心立方（fcc）结构。为了获得PtW NPs/C，将PtW@WO₃ NPs负载在碳上，然后通过电压扫描进行电化学（EC）清洗。经过EC清洗后，WO₃壳层消失，成分线剖面显示，Pt和W在NPs中随机均匀分布。

2）结果显示，作为一类Pt基固溶体合金，PtW NPs/C催化剂具有创纪录的析氢反应(HER)性能。在电流密度为10 mA cm^-2时，过电位为19.4 mV，远低于商用Pt NPs/C（26.3 mV）。同时，PtW NPs也表现出长期稳定性。

3）理论计算结果表明，与W原子相邻的带负电荷的Pt原子作为活性中心，促进了H的反应性，从而简化了HER过程，显著提高了HER活性。

研究工作提供了酸性条件下最好的HER催化剂之一，并指出进一步开发由Pt和从第3族到第7族的早期过渡金属组成的高性能HER催化剂的可能性。

Daiya Kobayashi, et al, Significant Enhancement of Hydrogen Evolution Reaction Activity by Negatively Charged Pt through Light Doping of W, J. Am. Chem. Soc., 2020

DOI： 10.1021/jacs.0c07143

https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c07143