JACS：Pt修饰稀土高熵氧化物实现全pH制氢

纳米技术

2024-03-23

发展能够在比较宽的pH区间具有高效稳定的制氢能力的催化剂对于解决目前的能源危机非常重要。有鉴于此，香港理工大学黄渤龙教授、南开大学杜亚平教授等在高熵稀土氧化物（(LaCeSmYErGdYb)O）基底的缺陷位点修饰Pt纳米粒子，从而首次实现了优异的电解水催化活性。

本文要点

（1）

Pt-(LaCeSmYErGdYb)O催化剂具有优异的电催化活性，在0.5 M H₂SO₄，1 M KOH，1.0 M PBS电解液进行电催化制氢，达到100 mA cm^-2电流密度所需的过电势分别为12 mV，57 mV，77 mV。

Pt-(LaCeSmYErGdYb)O在0.5 M H₂SO₄电解液进行电催化，60 ℃和400 mA cm^-2电流密度能够稳定工作100 h，质量活性高达37.7 A mg^-1_Pt，12 mV时的TOF达到38.2 s^-1，性能比目前报道的制氢催化剂更好。

（2）

DFT理论计算结果说明Pt和高熵氧化物之间具有较好的相互作用，这种相互作用能够改善电子结构和促进电子转移，并且改善中间体物种的结合强度。

参考文献

Yong Jiang, Zhong Liang, Hao Fu, Mingzi Sun, Siyuan Wang, Bolong Huang*, and Yaping Du*, Pt-Modified High Entropy Rare Earth Oxide for Efficient Hydrogen Evolution in pH-Universal Environments, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c13367

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c13367