​Nat. Commun.：单原子催化剂结合过渡金属/金属氧化物异质结构，加速HER

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​Nat. Commun.：单原子催化剂结合过渡金属/金属氧化物异质结构，加速HER
单原子催化剂（SACs）提供了一种有效的方法来减少贵金属的用量，同时保持其催化活性。但是，碱性水解离催化剂的缓慢活性阻碍了高效制取氢气的进展。近日，北京工业大学汪浩教授、柯小行副教授和韩昌宝教授（共同通讯作者）等人报道了一种将单原子铂（Pt）与具有双活性位点的NiO/Ni异质结构耦合，制备出了具有高活性的碱性析氢催化剂（PtSA-NiO/Ni）。
​Nat. Commun.：单原子催化剂结合过渡金属/金属氧化物异质结构，加速HER
图1 PtSA-NiO/Ni的合成及水分解机理示意图
Pt单原子与NiO/Ni异质结构偶联使氢氧根离子（OH*）和氢（H*）的结合能力可调，从而有效地调整水的解离能并促进H*转化以加速碱性析氢反应（HER）。

​Nat. Commun.：单原子催化剂结合过渡金属/金属氧化物异质结构，加速HER

图2 1 M KOH电解液中的HER性能

在银纳米线（Ag NWs）上构建的PtSA-NiO/Ni纳米片，形成了分层的三维（3D）形态，从而进一步的增强催化性能。因此，制备的PtSA-NiO/Ni催化剂显示出高效的碱性析氢性能，在100 mV的过电位下，Pt原子的质量活性高达 20.6 A mg-1，显着优于已报道的催化剂。

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图3 理论研究

Platinum single-atom catalyst coupled with transition metal/metal oxide heterostructure for accelerating alkaline hydrogen evolution reaction. Nat. Commun., 2021, DOI: 10.1038/s41467-021-24079-8.
https://doi.org/10.1038/s41467-021-24079-8.

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