Pt单原子材料具有理想的原子经济性，但在催化氧还原反应（ORR）时存在本征活性有限和生成H₂O₂的副反应，Pt合金本征活性较高，但稳定性较差。

近日，上海交通大学Fang Song，Qinglei Liu发现，Pt合金（包括Pt）纳米颗粒与Pt单原子的杂化显著提高了Pt基电催化剂的ORR活性、选择性和耐用性。

文章要点

1）研究人员发展了一种通用的仿生自组装方法来合成各种Pt_xM@Pt-SAC（M=Co，Ni，Fe；Pt-SAC代表Pt单原子掺杂碳）杂化催化剂，其中Pt_xM纳米粒子表面包覆了Pt单原子掺杂碳。

2）与已报道的Pt−N_xC_4−x和Pt−S₄相比，该催化剂具有理论上最高的ORR活性和较低的过电位，具有Pt−C₄配位。典型的Pt₃Co@Pt-SAC杂化体提供了比商用Pt/C高一个数量级的高质量和比活性。在50000次循环后，只有10 mV的电位衰减。这些出色的性能使其成为迄今为止最好的ORR电催化剂之一。

3）研究人员通过实验和分子水平的理论计算相结合，揭示了Pt_xM合金和Pt-SAC之间的强烈协同作用。

参考文献

Bowen Liu, et al, Synergistic Hybrid Electrocatalysts of Platinum Alloy and Single-Atom Platinum for an Efficient and Durable Oxygen Reduction Reaction, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c04077

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c04077