在实际应用中迫切需要设计能够在低过电势下为析氢反应（HER）提供高电流的高效催化剂。爱荷华州立大学Wenyu Huang、Yue Wu和弗吉尼亚理工大学Hongliang Xin团队报道Ti₃C₂T_x MXenes表面的钛（Ti）通过原位共还原与铂（Pt）合金化形成了Pt₃Ti金属间化合物（IMC）纳米颗粒（NP）。原位XAS表明Pt经历了从单原子到金属间化合物的温度依赖性转变，并且在550℃下还原的催化剂在酸性介质中表现出优异的HER性能。DFT计算表明，(111)- 和(100)-终止的Pt₃Ti纳米粒子表现出与Pt（111）相当的* H结合，而（110）终止具有过于活泼的* H吸附，因此在低过电位区域易中毒。Pt/Ti₃C₂T_x -550催化剂优于商业Pt/Vulcan，并且在10 mA cm^-2下具有32.7 mV的小过电位和32.3 mV dec^-1的低Tafel斜率。

Zhe Li, Zhiyuan Qi, Siwen Wang, Tao Ma, Lin Zhou, Zhenwei Wu, Xuechen Luan, Fang-Yi Lin, Minda Chen, Jeffrey T Miller, Hongliang Xin, Wenyu Huang, Yue Wu, In Situ Formed Pt3Ti Nanoparticles on a Two-dimensional Transition Metal Carbide (MXene) Used as Efficient Catalysts for Hydrogen Evolution Reactions, Nano Letters, 2019.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b01381

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.9b01381