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盡管研究人員對堿性電催化析氫反應（HER）中的非貴金屬基材料進行了廣泛的研究，但是設計出具有優異穩定性和超過Pt/C固有活性的電催化劑仍面臨巨大的挑戰。

基于此，青島科技大學王磊教授和賴建平教授（共同通訊作者）等人報道了一種新的策略來解決這兩個問題，其結合了Pt摻雜和強金屬-載體相互作用（strong metal-support interaction, SMSI）。

通過簡單、快速（60 s）和無溶劑的微波還原方法，作者制備了一系列負載在碳納米管（CNT）上超小尺寸（3-4 nm）的M-Ni₄Mo（M=Pt、Ru、Pd）納米顆粒。通過優化的組成和成分，電化學測試表明，5 wt% Pt-Ni₄Mo/CNT在1.0 M KOH電解液中具有出色的HER活性。在電流密度為10 mA cm^-2時，Pt-Ni₄Mo/CNT表現出18.6 mV的極低過電位。

此外，Pt-Ni₄Mo/CNT在100 mV過電位下的周轉頻率（TOF）為6.49 s^-1，高于Pt/C（4.31 s^-1）。得益于SMSI，Pt-Ni₄Mo/CNT的催化活性在電流密度為100 mA cm^-2下可保持200 h，表明催化劑具有優異的穩定性。

此外，原位衰減全反射表面增強紅外吸收光譜（ATR-SEIRAS）和密度泛函理論（DFT）計算表明，Ni₄Mo位點在HER產生H*和OH*的過程中主要起分解水作用。然后，強烈吸附的H*中間體轉移到Pt位點，不僅暴露了Ni₄Mo上的活性中心，而且加速了H₂的解吸過程。該策略將為未來其他催化劑的設計和合成提供寶貴的啟示。

Pt doping and strong metal-support interaction as a strategy for NiMo-based electrocatalysts to boost the hydrogen evolution reaction in alkaline solution. J. Mater. Chem. A, 2022, DOI: 10.1039/D2TA03934F.

https://doi.org/10.1039/D2TA03934F.

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王磊/賴建平JMCA：Pt-Ni4Mo/CNT電催化劑助力堿性溶液中HER

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