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ACS Energy Letters：控制生長+缺陷工程，助力垂直PtSe2納米片高效電催化HER

二維(2D)PtSe₂化合物具有高催化活性、高電導(dǎo)率和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點，在能源相關(guān)領(lǐng)域備受關(guān)注。然而，在傳統(tǒng)平面襯底上合成的二維PtSe₂納米片的活性位點僅限于邊緣位點，因此直接合成具有豐富邊緣位點的3D垂直1T-PtSe₂納米片對于提高催化活性具有重要意義。

近日，北京大學(xué)張艷鋒和中國計量大學(xué)李敏杰等通過化學(xué)氣相沉積策略在納米多孔金模板(NPG)上直接合成具有豐富邊緣位點的三維(3D)垂直1T-PtSe₂納米片。

由于3D結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)的豐富的邊緣位點、從NPG電極到1T-PtSe₂的催化活性位點的良好電輸運性質(zhì)以及垂直1T-PtSe₂納米片的半金屬性質(zhì)，所制備的3D垂直1T-PtSe₂具有優(yōu)異的HER性能，其在電流密度為10 mA cm^-2下的過電位為200 mV。此外，即使在1000次CV循環(huán)后，催化性能輕微衰減，表明催化劑的高穩(wěn)定性。

更重要的是，研究人員還引入了Ar⁺濺射對垂直1T-PtSe₂納米片進行了處理，在1T-PtSe₂納米片表面上產(chǎn)生低價Pt(Pt⁰和Pt²⁺)，激活了原始惰性基面。垂直PtSe₂納米片構(gòu)成的框架未被損壞確保了從電極到表面活性位點的的電輸運性能；通過溫和的Ar⁺濺射引入了大量的硒空位，從而導(dǎo)致電子在缺陷區(qū)附近富集，提高了PtSe₂的電導(dǎo)率，從而大大改善了電催化性能。這項工作為通過構(gòu)建獨特的三維結(jié)構(gòu)和基面的工程缺陷來顯著提高TMDCs基電催化劑的性能提供了策略。

Controllable Growth and Defect Engineering of Vertical PtSe₂ Nanosheets for Electrocatalytic Hydrogen Evolution. ACS Energy Letters, 2022. DOI: 10.1021/acsenergylett.2c01810

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