纳米人

EES:超越常规2D过渡金属材料的脱层MBene片用于保护铂单原子以促进放氢

Nanoyu
2023-08-06


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使用最小活性金属量使得单原子催化剂(SAC)成为经济地催化电化学反应的有效途径。然而,在恶劣条件下的合成和催化过程中保持其所需的稳定性仍然是一个挑战,并且受到适当支持的严重影响,以确保强大的隔离 SAC-主体相互作用。在这里,全北国立大学Joong Hee Lee报道了层状三元过渡金属硼化物纳米片-MoAl1-xB的选择性蚀刻扩展制备,其具有丰富的基面和Mo空位缺陷位点,用于通过吸附和掺杂行为固定Pt单原子(SA)。

文章要点

1Pt-MoAl1-xB 材料令人印象深刻地增强了析氢反应活性,在碱性和酸性介质中分别具有 32 和 18 mV 的低过电势 (η) 值,即可实现 10mAcm2的电流密度。特别是,与 Pt-Mo2C、Pt-MoS2 和商业 Pt-C 催化剂相比,它具有优异的质量活性、比活性和周转频率。

2基于 Pt-MoAl1-xB 阴极的电解槽可以很好地提供工业级电流密度,并具有良好的效率和耐用性。实验和理论分析表明,MoAl1-xB 可以与 Pt SA 形成强烈的相互作用,并导致单个 Pt 原子的电荷密度和 d 电子富集,从而实现优异的催化 HER 性能和稳定性。因此,它具有作为实际水电解的高效HER催化剂的潜力。

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参考文献

Seok Ju Park, et al, Delaminated MBene Sheets Beyond Usual 2D Transition Metal Materials for Securing Pt Single Atoms to Boost Hydrogen Evolution, Energy Environ. Sci., 2023

DOI: 10.1039/x0xx00000x

https://doi.org/10.1039/x0xx00000x




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