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暴露活性位點和優化其與反應中間體的結合強度是顯著提高二維（2D）材料催化性能的兩個重要策略。然而，尋求同時實現這些目標的有效方法仍面臨著相當大的挑戰。

基于此，西北工業大學黃維院士和方漪蕓副教授、西安交通大學李鑫哲研究員等人報道了一種適度的煅燒策略，將氧摻雜劑摻入一系列具有良好結構和原子級的2D晶體碲化物納米片（c-PtTe₂ NSs、c-Pt₃Te₄ NSs和c-PtTe NSs）中，以制備相應的氧摻雜非晶對應物。

其中，a-PtTe₂ NSs具有最優的吸附中間氫原子的吉布斯自由能（ΔG_H*）和極低的起始電位（~0 mV）、過電位（10 mA cm^-2時14 mV）和Tafel斜率（24.5 mV/dec）。此外，a-PtTe₂ NSs在連續4萬次電位循環后，其活性衰減可以忽略不計，比基準的商用Pt/C催化劑好很多。

通過c-PtTe₂ NSs和a-PtTe₂ NSs的投影態密度（PDOS）發現，a-PtTe₂ NSs中靠近費米能級（E_F）的Pt 5d態占據率更高，表明其電子轉移能力增強。同時，a-PtTe₂ NSs和c-PtTe₂ NSs的d波段中心分別位于-1.98 eV和-2.74 eV，a-PtTe₂ NSs的E_F以上最強峰更高，說明其能在Pt位點附近接受更多的電子，有利于H*的吸附和轉移。

作者通過密度泛函理論（DFT）計算了c-PtTe₂ NSs和a-PtTe₂ NSs上的H₂O解離步驟，對于c-PtTe₂ NSs，H₂O分子被較好地吸附在不配位的Pt位點上，并解離成OH*和H*中間體。生成的H*結合，然后與周圍的H₂O分子相互作用釋放H₂。

作者還計算了c-PtTe₂ NSs和a-PtTe₂ NSs在Pt位點上的ΔG_H*，a-PtTe₂ NSs的ΔG_H*為0.18 eV，低于c-PtTe₂ NSs的0.34 eV。因此，計算E_F周圍的部分電荷密度可以更好地顯示c-PtTe₂ NSs和a-PtTe₂ NSs中Pt位點的不同電子分布。

結果表明，在外加電場作用下，電子在a-PtTe₂ NSs的Pt位點周圍聚集，且a-PtTe₂ NSs中Pt位的軌道體積大于c-PtTe₂ NSs，有利于H*轉換。從c-PtTe₂ NSs轉化為a-PtTe₂ NSs后，Pt位點的電子性質得到了有效優化，顯著提高了HER性能。

Triggering Pt Active Sites in Basal Plane of Van der Waals PtTe₂ Materials by Amorphization Engineering for Hydrogen Evolution. Adv. Mater., 2023, DOI: 10.1002/adma.202301593.

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黃維院士/方漪蕓/李鑫哲AM：c-PtTe2 NSs實現優異的HER

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