帶正電的Pt可以作為析氫反應(yīng)(HER)的活性中心,但相應(yīng)的高電流密度電催化劑的設(shè)計(jì)從未實(shí)現(xiàn)。基于此,蘇州大學(xué)鐘俊教授和康振輝教授(共同通訊作者)等人報(bào)道了一種帶正電的Pt在有效的Fe-PtNiPO納米反應(yīng)器中的應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)高效和穩(wěn)定的HER。
通過(guò)同步輻射X射線吸收光譜證實(shí)了內(nèi)部帶正電Pt的形成,原位實(shí)驗(yàn)揭示了納米反應(yīng)器中的快速電荷轉(zhuǎn)移。Pt周圍的Ni基材料用于調(diào)整電子結(jié)構(gòu)并促進(jìn)水離解形成局部富集的H+,而多孔Fe殼既可以防止活性材料的損失,又可以實(shí)現(xiàn)有效的材料傳輸。所有有益的組合物共同作用以形成有效的HER納米反應(yīng)器。
實(shí)驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn),F(xiàn)e-PtNiPO納米反應(yīng)器在電流密度為10 mA cm-2時(shí)表現(xiàn)出19 mV的低過(guò)電位,并且在100 mV時(shí)表現(xiàn)出10.93 A mgPt-1的高質(zhì)量活性。最重要的是,F(xiàn)e-PtNiPO納米反應(yīng)器只需要193 mV的超低過(guò)電位即可實(shí)現(xiàn)1000 mA cm-2的高電流密度,并在300 h內(nèi)具有出色的穩(wěn)定性,這代表了堿性HER的最佳電催化劑之一,可用于大型未來(lái)規(guī)?;I(yè)應(yīng)用。
Positively Charged Pt-Based Nanoreactor for Efficient and Stable Hydrogen Evolution. Adv. Sci., 2022, DOI: 10.1002/advs.202203199.
https://doi.org/10.1002/advs.202203199.
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