王磊/赖建平JMCA：Pt-Ni4Mo/CNT电催化剂助力碱性溶液中HER

尽管研究人员对碱性电催化析氢反应（HER）中的非贵金属基材料进行了广泛的研究，但是设计出具有优异稳定性和超过Pt/C固有活性的电催化剂仍面临巨大的挑战。

基于此，青岛科技大学王磊教授和赖建平教授（共同通讯作者）等人报道了一种新的策略来解决这两个问题，其结合了Pt掺杂和强金属-载体相互作用（strong metal-support interaction, SMSI）。

通过简单、快速（60 s）和无溶剂的微波还原方法，作者制备了一系列负载在碳纳米管（CNT）上超小尺寸（3-4 nm）的M-Ni₄Mo（M=Pt、Ru、Pd）纳米颗粒。通过优化的组成和成分，电化学测试表明，5 wt% Pt-Ni₄Mo/CNT在1.0 M KOH电解液中具有出色的HER活性。在电流密度为10 mA cm^-2时，Pt-Ni₄Mo/CNT表现出18.6 mV的极低过电位。

此外，Pt-Ni₄Mo/CNT在100 mV过电位下的周转频率（TOF）为6.49 s^-1，高于Pt/C（4.31 s^-1）。得益于SMSI，Pt-Ni₄Mo/CNT的催化活性在电流密度为100 mA cm^-2下可保持200 h，表明催化剂具有优异的稳定性。

此外，原位衰减全反射表面增强红外吸收光谱（ATR-SEIRAS）和密度泛函理论（DFT）计算表明，Ni₄Mo位点在HER产生H*和OH*的过程中主要起分解水作用。然后，强烈吸附的H*中间体转移到Pt位点，不仅暴露了Ni₄Mo上的活性中心，而且加速了H₂的解吸过程。该策略将为未来其他催化剂的设计和合成提供宝贵的启示。

Pt doping and strong metal-support interaction as a strategy for NiMo-based electrocatalysts to boost the hydrogen evolution reaction in alkaline solution. J. Mater. Chem. A, 2022, DOI: 10.1039/D2TA03934F.

https://doi.org/10.1039/D2TA03934F.

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王磊/赖建平JMCA：Pt-Ni4Mo/CNT电催化剂助力碱性溶液中HER

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