南大刘建国Appl. Catal. B.: 创纪录的高析氢反应活性！Pt1/Co1NC用于电催化HER

2023年10月10日下午7:42 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 14

单原子催化剂(SAC)可以实现贵金属原子的全部利用，以提高水分解的经济性。然而，SAC 中通常存在活性位点不足的问题。

因此，南京大学刘建国团队使用富含缺陷的多孔Co₁NC作为载体，在室温下通过温和的电化学还原制备Pt₁/Co₁NC。该催化剂具有优异的HER活性。

钴掺杂沸石咪唑骨架(ZIF-8)衍生的多孔碳，具有丰富的缺陷，能够作为吸附Pt前驱体。在室温下进行温和的电化学还原后，得到了Pt和Co原子分散的Pt₁/Co₁NC。该催化剂在0.5 M H₂SO₄中，在10 mA cm^-2的电流密度下显示出4.15 mV的极低HER过电位。

另外，其质量活度达到32.4 A mg^-1_Pt，过电位为20 mV时的TOF为32.86 s^-1，并显示出优异的稳定性(5000 次循环后，过电位仅降低0.54 mV)。

表征结果和DFT计算表明， Pt物种可以牢固地锚定在富含缺陷的碳载体Co₁NC上形成原子分散的Pt-N/C位点，而不是聚集体。

原子水平上催化位点的差异导致催化性能的最终差异，通过缺陷锚定策略形成的原子分散的Pt-N/C位点的独特结构最终导致其与传统Pt/C催化剂相比显着提高了HER性能。该项工作为降低氢能成本提供了技术突破。

Highly Active Atomically Dispersed Platinum-based Electrocatalyst for Hydrogen Evolution Reaction Achieved by Defect Anchoring Strategy. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120830

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