突破碱性介质中氢氧化/析氢反应（HOR/HER）的瓶颈对阴离子膜燃料电池/电解槽的发展具有重要意义。原子分散的活性中心对不同的催化反应表现出优异的活性和选择性。

近日，厦门大学黄小青教授，Honggang Liao，加州大学欧文分校忻获麟教授报道了开发了一类独特的具有多个纳米支链和原子分散Rh位点的Rh₂Sb纳米晶（Rh₂Sb NBs）用于高性能的碱性HOR/HER电催化剂。

文章要点

1）在溴化铵（NH₄Br）中，以2,4-戊二酸铑（Rh(acac)₃）和三氯化锑（SbCl₃）为金属前驱体，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为表面活性剂，苯甲醇（BP）为溶剂，采用水热法合成了Rh₂Sb NBs。高角环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)图像显示，产物为均匀的、高形貌产率的Rh2Sb NBs。Rh2Sb NBs不同角度的三维层析重建显示，其是由多个向不同方向伸展的纳米分支组装而成。

2）Rh₂Sb NBs/C具有较低的过电位和较小的Tafel斜率，表现出优异的HER性能，优于Rh NBs/C和商用Pt/C。值得注意的是，Rh₂Sb NBs还表现出优异的HOR性能，其HOR比活性和质量活性分别是Rh NBs/C的9.9倍和10.1倍，是Pt/C的4.2倍和3.7倍。此外，Rh₂Sb NBs在HOR过程中也表现出良好的CO耐受性，即使在100 ppm的CO杂质下也能很大程度上保持其活性。

3）密度泛函理论计算表明，Rh₂Sb NBs表面的不饱和Rh位点是增强其碱性HER和HOR活性的关键。

这项工作为高效的氢电催化提供了一种独特的催化剂设计，这对碱性燃料电池的发展乃至更远的发展至关重要。

参考文献

Ying Zhang, et al, Atomically Isolated Rh Sites within Highly Branched  Rh₂Sb Nanostructures Enhance Bifunctional  Hydrogen Electrocatalysis, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202105049

https://doi.org/10.1002/adma.202105049