北大Angew：有机分子调节界面氢键环境改善HOR/HER性能

纳米技术

2022-08-09

发展高效的HOR/HER催化剂对于解决目前世界面临的可再生能源问题至关重要。目前人们在越来越多的研究中发现，催化剂的HOR/HER性能与电化学界面性质有更大的关系，而不是电催化剂的结构和组分。

有鉴于此，北京大学徐冰君等报道通过电催化剂表面吸附茶碱（theophylline）衍生物有机分子，导致电催化剂与水分子之间形成弱氢键，导致多晶Pt催化剂的性能提高3倍。

本文要点：

（1）

通过原位红外表征和原位拉曼光谱表征，验证界面吸附茶碱分子能够与水分子之间形成弱氢键相互作用。当界面上吸附7-丁基噻吩修饰的茶碱，能够影响双电层的氢键网络结构，同时免于消除催化剂的界面吸附水分子，因此产生最好的HOR/HER催化活性，导致Pt催化剂的性能提高3倍。

（2）

这项工作展示了电化学界面调控工程是改善电催化活性的一种重要方法。

参考文献

Kaiyue Zhao, Xiaoxia Chang, Hai-Sheng Su, Yiming Nie, Qi Lu, Bingjun Xu, Enhancing Hydrogen Oxidation and Evolution Kinetics by Tuning Interfacial Hydrogen-Bonding Environment on Functionalized Pt Surface, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202207197

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202207197