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原子分散的金屬催化劑具有最大化的原子利用效率，并且顯示出對析氫反應(yīng)(HER)的高活性。然而，目前仍缺乏制備單原子催化劑(SACs)的簡單策略。

中山大學(xué)楊國偉團(tuán)隊報道了一種清潔且穩(wěn)定的電化學(xué)方法，能夠大量制備一系列具有高HER活性SAS(Cu₁/CN和Ag₁/CN)光催化劑。

作者使用氮化碳(CN)懸浮液作為電解液，使用純金屬電極提供金屬離子，而不是利用強(qiáng)離子電解質(zhì)。該合成方法簡單，促進(jìn)了SAC的大規(guī)模生產(chǎn)和直接使用，并且無需任何后續(xù)處理。

另外，通過改變施加的電場強(qiáng)度和處理時間能夠精確調(diào)整金屬原子的質(zhì)量負(fù)載。

在可見光照射下(λ > 400 nm)分解水，Ag₁/CN的HER性能(0.31wt.%，5333.3 μmol h^-1 g^-1)優(yōu)于Pt納米顆粒(NPs)(1 wt.%，3285.9 μmol h^-1 g^-1)。

基于金屬負(fù)載量，Ag₁/CN表現(xiàn)出創(chuàng)紀(jì)錄的光催化HER速率為1688.9 mmol h^-1 g^-1_metal，遠(yuǎn)高于Pt NPs(328.5mmol h^-1 g^-1_metal)，證實了Ag原子的超高利用效率。此外，密度泛函理論(DFT)計算表明，這種高光催化活性歸因于H₂析出勢壘的降低以及良好的H原子吸附和H₂解吸特性。

A facile and green large-scale fabrication of single atom catalysts for high photocatalytic H₂ evolution activity. Chemical Engineering Journal , 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.131795

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2023/10/12/17626d168a/

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中大楊國偉Chem. Eng. J.: 電場輔助合成SAC用于高效光催化HER

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