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余家国/朱必成AM：超细Pt3Fe合金D带中心调控实现全pH制氢

时间：2023-07-02 来源：浏览：

余家国/朱必成AM：超细Pt3Fe合金D带中心调控实现全pH制氢

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金属间合金纳米粒子具有双重催化活性位点，因此能够加快 H ₂ O 分子解离和 H ⁺ 还原，因此能够具有优异的全 pH 制氢 HER 性能。

有鉴于此， 中国地质大学余家国、朱必成等 报道 Pt ₃ Fe 合金修饰在掺氮多孔碳基底，实现了高性能的全 pH HER 制氢催化剂。

本文要点

要点1. 在 0.5 M H ₂ SO ₄ 和 1.0 M KOH 和 1.0 M PBS 溶液， Pt ₃ Fe/NMCS-A 催化剂达到 10 mA cm ^-2 电流密度的过电势分别为 13 mV ， 29 mV ， 48 mV 。理论计算结果发现 Pt 5d 轨道和 Fe 3d 轨道之间的强电子耦合显著的将 Pt 5d 轨道 d 能带中心位置负方向移动，降低 Pt 位点的 H* 吸附能，增强酸性 HER 性能。

要点2. 通过 Pt 和 Fe 分别作为 H* 和 *OH 中间体吸附位点， Pt ₃ Fe/NMCS-A 解离 H ₂ O 生成 H* 中间体的能垒非常低，显著增强中性和碱性溶液的 H* 中间体的吸附和生成 H ₂ 性能。合成方法能够拓展用于合成 Pt ₃ Co 和 Pt ₃ Ni 合金，都具有优异的全 pH 溶液 HER 催化活性，说明这些 Pt 合金的实用前景。

Panyong Kuang, Zhenrui Ni, Bicheng Zhu, Yue Lin, Jiaguo Yu, Modulating TheD-Band Center Enables Ultrafine Pt ₃ Fe Alloy Nanoparticles for Ph-Universal Hydrogen Evolution Reaction, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202303030

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202303030

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