首页 > 行业资讯 > EES：Pt1/(Co, Ni)(OH)2/C实现高效HER

EES：Pt1/(Co, Ni)(OH)2/C实现高效HER

时间：2023-01-11 来源： 浏览：

EES：Pt1/(Co, Ni)(OH)2/C实现高效HER

原创 PDR 催化开天地
催化开天地

catalysisworld

催化开天地（Catalysis Opens New World），分享催化基本知识，关注催化前沿研究动态，我们只专注于催化！

收录于合集

【做计算 找华算】 理论计算助攻顶刊，10000+成功案例，全职海归技术团队、正版商业软件版权！
经费预存选华算，高至15%预存增值！
氢氧化物负载的原子结构，特别是单原子，可积极的调节微环境以提高催化性能，但很少探索单氢氧化物和双氢氧化物之间的电子协同作用。
基于此， 香港大学郭正晓院士、朱丽华副教授、中科院福建物质结构研究所柴国良研究员和佛山季华实验室Yang Zhiqing（共同通讯作者）等人 报道了一种Pt 1 /(Co, Ni)(OH) 2 /C单原子催化剂（SAC），即将Pt单原子（Pt 1 ）稳定并锚定在有缺陷的(Co, Ni)(OH) 2 表面，并进一步负载在炭黑上。
该催化剂表现出明显优于Pt 1 /Co(OH) 2 /C、Pt 1 /Ni(OH) 2 /C、Pt 1 /C和20wt% Pt/C的析氢反应（HER）活性。
其中，在0.09 V下，HER表现出几乎为零的起始过电位和优异的电催化质量活性，分别是Pt 1 /C的29.7倍和商用20wt% Pt/C的115.9倍。
在100 mA·cm -2 下计时电位测定24 h，循环伏安法测定20000次，衰减可以忽略不计。
在纯Pt(111)上，H 2 O（*H 2 O→*H + *OH）的解离速率为0.68 eV，为速率限制步骤。作者同时考虑了（Pt 1 /(Ni, Co)(OH) 2 ）和没有单个Pt吸附(Co, Ni)(OH) 2 的缺陷(Co, Ni)(OH) 2 。H 2 O在(Co, Ni)(OH) 2 上的解离向上为0.93 eV，导致HER比在纯Pt(111)上更缓慢。
中间产物*H在(Co, Ni)(OH) 2 上的吸附太强（-0.32 eV），抑制了H 2 （*H→*+ 1/2H 2 ）的形成。对于Pt 1 /(Ni, Co)(OH) 2 ，吸附后的H 2 O（*H 2 O）在OH缺陷处分裂为一个*OH，在Pt原子上分裂为一个*H，自由能下降至-0.074 eV，从而实现有效的H 2 O解离步骤。
电荷密度差，表明(Co, Ni)(OH) 2 的Pt和O原子之间存在强烈的电荷转移。在Pt 1 /(Ni, Co)(OH) 2 中，Pt在纯Pt上的Bader有效电荷为-0.076|e|，而在Pt 1 /(Ni, Co)(OH) 2 中，Pt的Bader有效电荷为0.27|e|，表明电子从单个Pt原子转移到(Co, Ni)(OH) 2 上。由于*H与Pt原子发生共价相互作用，Pt原子的局部负电荷越多，*H与Pt的成键越强。
因此，对比纯Pt和(Co, Ni)(OH) 2 ，Pt 1 /(Co, Ni)(OH) 2 在H 2 O解离和H 2 形成过程中都表现出更好的HER性能。
Effective electronic tuning of Pt single atoms via heterogeneous atomic coordination of (Co, Ni) (OH) 2 for efficient hydrogen evolution. Energy Environ. Sci., 2022 , DOI: 10.1039/D2EE02785B.
https://doi.org/10.1039/D2EE02785B.
【做计算 找华算】 华算科技专注DFT代算服务、正版商业软件版权、全职海归计算团队，10000+成功案例！
用户研究成果已发表在Nature Catalysis、JACS、Angew.、AM、AEM、AFM、EES等国际顶级期刊。

添加下方微信好友，立即咨询：

电话/微信：15013448130

（华算科技-朱裕山）

  点击阅读原文，提交计算需求！

版权：如无特殊注明，文章转载自网络，侵权请联系cnmhg168#163.com删除！文件均为网友上传，仅供研究和学习使用，务必24小时内删除。
相关推荐
热门信息