单原子催化剂的性能很大程度上取决于其在近表面区域的特殊配位环境。

近日，澳大利亚悉尼科技大学汪国秀教授，南开大学胡振芃教授，温州大学侴术雷教授，伍伦贡大学Yun-Xiao Wang报道了成功开发了一种将Pt₁单原子分布在由Co颗粒和N掺杂碳骨架()组成的异质衬底上（Pt₁@Co/NC）的策略。

文章要点

1）研究人员从理论和实验上证实了亚表面合金化的Pt_subsurf单原子能有效地提高Co颗粒表面Pt₁单原子的ORR催化性能。Pt_subsurf的不同局域位置可以引起表面Pt电子结构的变化和d带中心的移动，从而调节Pt₁@Co/NC的电催化ORR性能。

2）实验结果显示，在0.1 M HClO₄溶液中，Pt₁@Co/NC催化剂在0.9 V（vs.RHE）下的质量活性为4.2 mA μg_Pt⁻¹（是商用Pt/C的28倍），并且可以循环30000次以上。

这一开创性的策略为开发一系列高效的单原子催化剂开辟了一条新的途径，通过将单原子注入到亚表面，显示了其在广泛的电化学反应的巨大应用前景。

参考文献

Wei-Hong Lai, et al, Activating Inert Surface Pt Single Atoms via Subsurface Doping for Oxygen Reduction Reaction, Nano Lett., 2021

DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c02013

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c02013