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?Nat. Commun.：單原子催化劑結合過渡金屬/金屬氧化物異質結構，加速HER

單原子催化劑（SACs）提供了一種有效的方法來減少貴金屬的用量，同時保持其催化活性。但是，堿性水解離催化劑的緩慢活性阻礙了高效制取氫氣的進展。近日，北京工業大學汪浩教授、柯小行副教授和韓昌寶教授（共同通訊作者）等人報道了一種將單原子鉑（Pt）與具有雙活性位點的NiO/Ni異質結構耦合，制備出了具有高活性的堿性析氫催化劑（Pt_SA-NiO/Ni）。

圖1 Pt_SA-NiO/Ni的合成及水分解機理示意圖

Pt單原子與NiO/Ni異質結構偶聯使氫氧根離子（OH*）和氫（H*）的結合能力可調，從而有效地調整水的解離能并促進H*轉化以加速堿性析氫反應（HER）。

?Nat. Commun.：單原子催化劑結合過渡金屬/金屬氧化物異質結構，加速HER

圖2 1 M KOH電解液中的HER性能

在銀納米線（Ag NWs）上構建的Pt_SA-NiO/Ni納米片，形成了分層的三維（3D）形態，從而進一步的增強催化性能。因此，制備的Pt_SA-NiO/Ni催化劑顯示出高效的堿性析氫性能，在100 mV的過電位下，Pt原子的質量活性高達 20.6 A mg^-1，顯著優于已報道的催化劑。

?Nat. Commun.：單原子催化劑結合過渡金屬/金屬氧化物異質結構，加速HER

圖3 理論研究

Platinum single-atom catalyst coupled with transition metal/metal oxide heterostructure for accelerating alkaline hydrogen evolution reaction.?Nat. Commun.,?2021, DOI: 10.1038/s41467-021-24079-8.

https://doi.org/10.1038/s41467-021-24079-8.

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