
電催化析氫反應(HER)是目前研究最多、最有前途的氫燃料生產工藝之一。單原子催化劑已顯示出超高的HER催化活性,但苛刻的制備條件和低的單原子負載量阻礙了它們的實際應用。此外,促進析氫反應動力學,特別是在堿性電解質中,仍然是一個重要的挑戰。在此研究中,作者通過室溫合成策略實現了具有高負載量、高分散性的單原子Pt錨定在C60上的Pt/C60催化劑。Pt/C60-2表現出高HER催化性能,在10 mA?cm?2?下具有25 mV的低過電勢(η10)。密度泛函理論(DFT)計算表明,Pt/C60-2中的Pt-C60聚合物結構有利于水的吸附,并且由兩個相鄰C60彎曲表面引起的Pt鍵合區域周圍的殼層狀電荷重分布有利于氫的脫附,從而有利于析氫的快速反應動力學。



圖4?X射線吸收光譜研究

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圖7?不同Pt位電子結構和能量圖的理論計算
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