本文報(bào)道了一類具有Rh核和幾個(gè)Pt原子層(Rh@PtnL, n=1, 2, 2.6)殼的Pt基電催化劑。
鉑(Pt)基電催化劑對(duì)析氫反應(yīng)(HER)表現(xiàn)出高性能,因?yàn)樗鼈兛梢源龠M(jìn)緩慢的水離解動(dòng)力學(xué)。為在非酸性介質(zhì)中開(kāi)發(fā)高效的Pt基催化劑,德國(guó)錫根大學(xué)楊年俊教授、中科院山西煤炭化學(xué)研究所童希立副研究員和中科院上海硅酸鹽研究所崔香枝研究員(共同通訊作者)等人報(bào)道了一類具有Rh核和幾個(gè)Pt原子層(Rh@PtnL, n=1, 2, 2.6)殼的Pt基電催化劑。
表征發(fā)現(xiàn),Rh核上的超薄Pt原子層可以調(diào)節(jié)Rh@PtnL電催化劑的電子結(jié)構(gòu),產(chǎn)生配體、壓縮應(yīng)變和電子轉(zhuǎn)移的綜合效應(yīng)。因此,Rh@PtnL電催化劑在堿性和中性介質(zhì)中的HER活性明顯高于RhPt合金、Rh/C和商業(yè)Pt/C催化劑。在1.0 M KOH中,Rh@Pt2L電催化劑在電流密度為10 mA cm-2下的過(guò)電位僅為5 mV。
密度泛函理論(DFT)計(jì)算證實(shí),這種Rh@Pt2L電催化劑在非酸性介質(zhì)中的優(yōu)異HER活性歸因于氫氣產(chǎn)生過(guò)程中氫解吸的增強(qiáng)和能量勢(shì)壘的降低。盡管需要在Rh@PtnL電催化劑上做出更多研究,但本研究為設(shè)計(jì)和比較具有核-殼結(jié)構(gòu)的高效HER電催化劑以實(shí)現(xiàn)在非酸性介質(zhì)中高效制氫提供了指導(dǎo)。
Pt Atomic Layers Boosted Hydrogen Evolution Reaction in Nonacidic Media. Adv. Energy Mater., 2022, DOI: 10.1002/aenm.202201548.
https://doi.org/10.1002/aenm.202201548.
原創(chuàng)文章,作者:華算老司機(jī),如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明來(lái)源華算科技,注明出處:http://m.xiubac.cn/index.php/2022/10/08/03d6f09485/