JACS：亚纳米Ptn团簇，全原子利用电催化析氢！

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析氢反应 (HER) 是能量转换和储存的主要过程，激发了人们对提高电解槽成本效益的极大兴趣。为了降低电催化剂的高昂成本，目前电催化剂由 Pt 和 Ir 等昂贵的金属制成，因此贵金属浓度必须降低。

近日， 犹他大学 Scott L. Anderson ，加州大学洛杉矶分校 Philippe Sautet 结合密度泛函理论 (DFT) 和沉积在氧化铟锡 (ITO) 电极上的原子尺寸选择的 Pt _n 簇实验，用于检查施加电位和 Pt _n 尺寸对 Pt _n (n=1 、 4 、 7 和 8) 电催化 HER 活性的影响。

要点2.  DFT 和实验都发现，氢欠电位沉积 (H _upd ) 导致 Pt _n /ITO （ n = 4 、 7 和 8 ）在 HER 阈值电位下吸附～ 2H 原子 /Pt 原。大约相当于铂块体或纳米颗粒的 H _upd 的两倍。因此，电催化条件下的簇催化剂最好描述为 Pt 氢化物化合物，与金属 Pt 簇明显不同。 Pt ₁ /ITO 是个例外，在 HER 阈值电位下的 H 吸附在能量上是不利的。

要点3.  该理论将全局优化与潜在影响的大规范方法相结合，揭示了几个亚稳结构对 HER 有贡献的事实，并随着应用的潜力而变化。因此，关键是要包括能量可及的 Pt _n H _x /ITO 结构的整体反应，以正确预测活性与 Pt _n 大小和应用潜力。

Simran Kumari, et al, Electrocatalytic Hydrogen Evolution at Full Atomic Utilization over ITO-Supported Sub-nano-Ptn Clusters: High, Size-Dependent Activity Controlled by Fluxional Pt Hydride Species, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.2c13063

https://doi.org/10.1021/jacs.2c13063

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