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原子分散的金屬催化劑具有最大化的原子利用效率，并且顯示出對析氫反應(HER)的高活性。然而，目前仍缺乏制備單原子催化劑(SACs)的簡單策略。

中山大學楊國偉團隊報道了一種清潔且穩定的電化學方法，能夠大量制備一系列具有高HER活性SAS(Cu₁/CN和Ag₁/CN)光催化劑。

作者使用氮化碳(CN)懸浮液作為電解液，使用純金屬電極提供金屬離子，而不是利用強離子電解質。該合成方法簡單，促進了SAC的大規模生產和直接使用，并且無需任何后續處理。

另外，通過改變施加的電場強度和處理時間能夠精確調整金屬原子的質量負載。

在可見光照射下(λ > 400 nm)分解水，Ag₁/CN的HER性能(0.31wt.%，5333.3 μmol h^-1 g^-1)優于Pt納米顆粒(NPs)(1 wt.%，3285.9 μmol h^-1 g^-1)。

基于金屬負載量，Ag₁/CN表現出創紀錄的光催化HER速率為1688.9 mmol h^-1 g^-1_metal，遠高于Pt NPs(328.5mmol h^-1 g^-1_metal)，證實了Ag原子的超高利用效率。此外，密度泛函理論(DFT)計算表明，這種高光催化活性歸因于H₂析出勢壘的降低以及良好的H原子吸附和H₂解吸特性。

A facile and green large-scale fabrication of single atom catalysts for high photocatalytic H₂ evolution activity. Chemical Engineering Journal , 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.131795

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中大楊國偉Chem. Eng. J.: 電場輔助合成SAC用于高效光催化HER

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