黄维院士/方漪芸/李鑫哲AM:c-PtTe2 NSs实现优异的HER 2023年10月6日 上午12:46 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 7 暴露活性位点和优化其与反应中间体的结合强度是显著提高二维(2D)材料催化性能的两个重要策略。然而,寻求同时实现这些目标的有效方法仍面临着相当大的挑战。 基于此,西北工业大学黄维院士和方漪芸副教授、西安交通大学李鑫哲研究员等人报道了一种适度的煅烧策略,将氧掺杂剂掺入一系列具有良好结构和原子级的2D晶体碲化物纳米片(c-PtTe2 NSs、c-Pt3Te4 NSs和c-PtTe NSs)中,以制备相应的氧掺杂非晶对应物。 其中,a-PtTe2 NSs具有最优的吸附中间氢原子的吉布斯自由能(ΔGH*)和极低的起始电位(~0 mV)、过电位(10 mA cm-2时14 mV)和Tafel斜率(24.5 mV/dec)。此外,a-PtTe2 NSs在连续4万次电位循环后,其活性衰减可以忽略不计,比基准的商用Pt/C催化剂好很多。 通过c-PtTe2 NSs和a-PtTe2 NSs的投影态密度(PDOS)发现,a-PtTe2 NSs中靠近费米能级(EF)的Pt 5d态占据率更高,表明其电子转移能力增强。同时,a-PtTe2 NSs和c-PtTe2 NSs的d波段中心分别位于-1.98 eV和-2.74 eV,a-PtTe2 NSs的EF以上最强峰更高,说明其能在Pt位点附近接受更多的电子,有利于H*的吸附和转移。 作者通过密度泛函理论(DFT)计算了c-PtTe2 NSs和a-PtTe2 NSs上的H2O解离步骤,对于c-PtTe2 NSs,H2O分子被较好地吸附在不配位的Pt位点上,并解离成OH*和H*中间体。生成的H*结合,然后与周围的H2O分子相互作用释放H2。 作者还计算了c-PtTe2 NSs和a-PtTe2 NSs在Pt位点上的ΔGH*,a-PtTe2 NSs的ΔGH*为0.18 eV,低于c-PtTe2 NSs的0.34 eV。因此,计算EF周围的部分电荷密度可以更好地显示c-PtTe2 NSs和a-PtTe2 NSs中Pt位点的不同电子分布。 结果表明,在外加电场作用下,电子在a-PtTe2 NSs的Pt位点周围聚集,且a-PtTe2 NSs中Pt位的轨道体积大于c-PtTe2 NSs,有利于H*转换。从c-PtTe2 NSs转化为a-PtTe2 NSs后,Pt位点的电子性质得到了有效优化,显著提高了HER性能。 Triggering Pt Active Sites in Basal Plane of Van der Waals PtTe2 Materials by Amorphization Engineering for Hydrogen Evolution. Adv. Mater., 2023, DOI: 10.1002/adma.202301593. 原创文章,作者:Gloria,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/06/91be019ff3/ 催化 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 疯狂收割顶刊!“OER重构”大汇总:AFM/Matter/Angew/Nano Energy等 2023年10月24日 电池顶刊集锦:Nat. Commun./AM/AEM/AFM/Nano Energy/EnSM等成果! 2023年10月26日 刘晓/贾法龙Appl. Catal. B.: 氧缺陷三氧化钨用于光催化环己烷氧化脱氢制环己烯 2023年10月13日 厦大Nature子刊:类亚硝酸盐还原酶CuCo纳米片,实现安培级电流密度氨电合成 2023年10月15日 王志明/陈俊松/窦世学EnSM:红磷–钾离子电池负极材料后起之秀 2023年11月3日 ACS Catalysis:理论计算揭示Cu基近表面合金上的氢活化及氢溢流 2024年3月16日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交