具有超高比表面积的多金属烯以其独特的表面电子结构，在利用表面应变效应精确调节表面非均相d电子方面具有很大的潜力，是一类极具应用前景的新型二维电催化剂。然而，实现原子薄的多金属烯仍然面临着巨大的挑战。

近日，北京大学郭少军教授报道了一种新的合成原子级钯-铱（PdIr）双金属烯的方法，其平均厚度仅为1.0 nm，对析氢反应（HER）和甲酸氧化反应（FAOR）具有良好的催化作用。

文章要点

1）研究人员通过乙酰丙酮钯（Pd(acac)₂）还原，十二羰基四铱（Ir₄(CO)₁₂）在油胺（OAM）中150 ℃连续分解合成了典型的PdIr双金属烯。低倍大角度环形暗场扫描透射显微镜（HAADF-STEM）和透射电子显微镜（TEM）图像表明，所得产物完全由水平或垂直站立的石墨烯状NSs组成。从竖立的PdIr双金属烯观察，其横向尺寸大多在20-30 nm之间，具有特殊的弯曲结构。高倍TEM和原子力显微镜（AFM）测试进一步证实了PdIr双金属烯的超薄特性。

2）弯曲的PdIr双金属烯在已报道的贵金属材料中具有127.5±10.8 m² g_Pd+Ir^-1的高电化学活性，对HER和FAOR表现出非常低的过电位、超高的活性和改善的稳定性。

3）密度泛函理论（DFT）计算证实，表面应变效应使PdIr双金属烯在具有凹凸特征的微活性区内具有优异的表面电子结构调节能力，具有较高的电活性。因此，优异的HER和FAOR性能来源于优化的表面结合，通过Ir-5d t_2g的抑制作用，Pd的过度结合得到明显缓解。同时，Ir-5d的e_g活性保证了超高的OH^-解离效率和稳定的HCOO*-docking ，从而促进了FAOR过程。

参考文献

Fan Lv, Bolong Huang, Jianrui Feng, Weiyu Zhang, Kai Wang, Na Li, Jinhui Zhou, Peng Zhou, Wenxiu Yang, Yaping Du, Dong Su, Shaojun Guo, A highly efficient atomically-thin curved PdIr bimetallene electrocatalyst, National Science Review, 2021;, nwab019

DOI：10.1093/nsr/nwab019

https://doi.org/10.1093/nsr/nwab019