调节和稳定Pt基单原子催化剂的化学微环境是促进电催化析氢反应(HER)的主要挑战。
近日,中国石油大学(华东)Yukun Lu,Yuan Pan以多金属氧酸盐(POMs)(NH4)4[ZnMo6O24H6](ZnMo6)为模板,通过缺陷取代,构建了Pt单原子的分级稳定体系。
文章要点
1)ZnMo6 结构清晰,在 Mo6 环原位转化成 Mo2C 的过程中,局部缺陷提供了清晰的 Mo(C)-Pt-N 配位环境,以捕获 Pt 单原子。所获得的单原子催化剂(PtSA@Mo2C@NC)表现出优异且稳定的电化学 HER 性能,在 0.5 M H2SO4 中质量活性达到前所未有的 75.21 A·mgPt-1。
2)深入的理论计算分析表明,Mo(C)-Pt-N配位提供了缓和的电荷态和Pt位点的低d带中心,从而显著促进了质子的吸附和H2的脱附。
这项工作展示了一种有前途的单原子稳定策略,通过精确调节三维化学环境来构建高性能HER电催化剂。
参考文献
Changle Yue, et al, Hierarchically Stabilized Pt Single-Atom Catalysts Induced by Atomic Substitution Strategy for Efficient Hydrogen Evolution Reaction, Energy Environ. Sci., 2024
DOI: 10.1039/D3EE04457B
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ee/d3ee04457b