提高铂（Pt）用于电催化析氢反应（HER）的催化效率对于水分解技术的发展具有重要意义。氢溢流已经成为设计双组分Pt/载体电催化剂的新策略。然而，这种二元催化剂通常存在长的反应路径、不期望的界面能垒和复杂的合成过程等问题。

近日，南京工业大学邵宗平教授，莫纳什大学Yinlong Zhu展示了一种通过简单的固相反应方法，成功制备了独特的复合金属氧化物La₂Sr₂PtO_7+δ，作为酸性介质中高活性和耐用的HER电催化剂。

文章要点

1）这种复合氧化物以六角形结构结晶，具有包含孤立的Pt^IVO₆八面体和[Sr2O_1+δ]板的[La₂PtO₆]交替层。

2）实验结果显示，La₂Sr₂PtO_7+δ氧化物表现出显著的HER活性，在10 mA cm⁻²时的过电位为13 mV，在0.5M H₂SO₄中的Tafel斜率为22 mV dec⁻¹，优于已报道的最先进的氢溢流型单组分催化剂（HSBCCs）和其他Pt基催化剂。此外，此外，相比于商用铂黑催化剂，La₂Sr₂PtO_7+δ催化剂的本征活性和操作寿命得到显著提高。

3）研究人员对La₂Sr₂PtO_7+δ进行了全面的实验和电化学测试，证实了La₂Sr₂PtO₇+La₂Sr₂PtO₇+SnO₂中可能存在氢溢流现象。第一性原理计算表明，La₂Sr₂PtO_7+δ中La-Pt桥位上的氢吸附是近热中性，这可能是有利的氢溢流的媒介，从而导致异常高的活性。

4）研究人员提出了La₂Sr₂PtO_7+δ中多功能催化中心协同作用的独特机理：O位点起质子富集作用，热中性La-Pt桥位点起到有利的氢溢流/迁移的中介作用，Pt位点有利于H₂的最终脱附。

本工作通过单组分多功能位点协同效应的氢溢流效应，为酸性介质中高性能HER催化剂的设计开辟了一条新的途径。

参考文献

Dai, J., Zhu, Y., Chen, Y. et al. Hydrogen spillover in complex oxide multifunctional sites improves acidic hydrogen evolution electrocatalysis. Nat Commun 13, 1189 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-28843-2

https://doi.org/10.1038/s41467-022-28843-2