電催化析氫反應(yīng)(HER)是目前研究最多、最有前途的氫燃料生產(chǎn)工藝之一。單原子催化劑已顯示出超高的HER催化活性,但苛刻的制備條件和低的單原子負(fù)載量阻礙了它們的實(shí)際應(yīng)用。此外,促進(jìn)析氫反應(yīng)動(dòng)力學(xué),特別是在堿性電解質(zhì)中,仍然是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。在此研究中,作者通過(guò)室溫合成策略實(shí)現(xiàn)了具有高負(fù)載量、高分散性的單原子Pt錨定在C60上的Pt/C60催化劑。Pt/C60-2表現(xiàn)出高HER催化性能,在10 mA?cm?2?下具有25 mV的低過(guò)電勢(shì)(η10)。密度泛函理論(DFT)計(jì)算表明,Pt/C60-2中的Pt-C60聚合物結(jié)構(gòu)有利于水的吸附,并且由兩個(gè)相鄰C60彎曲表面引起的Pt鍵合區(qū)域周圍的殼層狀電荷重分布有利于氫的脫附,從而有利于析氫的快速反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。
圖4?X射線吸收光譜研究
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圖7?不同Pt位電子結(jié)構(gòu)和能量圖的理論計(jì)算
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