近日,化學(xué)化工學(xué)院鐘文武教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Advanced Materials》上發(fā)表了題為《Negative-Valent Platinum Stabilized by Pt-Ni Electron Bridges on Oxygen-Deficient NiFe-LDH for Enhanced Electrocatalytic Hydrogen Evolution》的研究論文(DOI: 10.1002/adma.202500595)。該論文的研究成果為提升電催化析氫反應(yīng)的效率提供了新的策略,,并且展示了負(fù)價(jià)鉑原子在催化中的獨(dú)特作用,。

催化反應(yīng)機(jī)理示意圖
該研究的核心成果在于提出了一種新型催化劑設(shè)計(jì)思路:將鉑原子通過(guò)鉑-鎳電子橋錨定在含氧缺陷的鎳鐵層狀雙氫氧化物上,從而有效降低鉑的價(jià)態(tài),,改善了其對(duì)氫的吸附能力。這一機(jī)制與傳統(tǒng)的鉑-氧鍵結(jié)合不同。研究表明,,鎳鐵層狀雙氫氧化物中的氧空位不僅促進(jìn)了鉑原子電子轉(zhuǎn)移,而且提高了鎳的親水性,,進(jìn)而降低了水解反應(yīng)的能壘,。這使得該催化劑在電催化析氫反應(yīng)中表現(xiàn)出了極低的過(guò)電位,且其質(zhì)量活性分別是商業(yè)Pt/C催化劑的51.5倍和23.7倍,。該催化劑不僅提升了析氫反應(yīng)的效率,,還展示了通過(guò)合理設(shè)計(jì)金屬催化劑的配位環(huán)境和電子結(jié)構(gòu)來(lái)增強(qiáng)催化性能的巨大潛力。
本研究得到了臺(tái)州學(xué)院,、清華大學(xué),、杭州電子科技大學(xué)等合作單位的大力支持,同時(shí)獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金,、浙江省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助,。
文章鏈接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202500595
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