石墨烯基材料被认为是最有希望的析氢反应(HER)电催化剂,但目前仍然表现出差的电催化活性。近日,中科大Qianwang Chen等报道了一种类似石墨烯的材料,该材料在酸性条件下具有高的HER活性,达到10 mA cm-2的电流密度,过电位仅57 mV,Tafel斜率为44.6 mV dec-1,与现有的最先进的Pt/C催化剂相当。XANES和固体NMR研究表明,其具有双石墨N掺杂在六元碳环中这一特征。DFT计算表明,这一独特的掺杂结构有利于增强C-H键,从而使与两个石墨N原子键合的碳原子成为HER的活性位点。
Zhiyu Lin, Yang Yang, Qianwang Chen*, et al. Dual Graphitic‐N Doping in One Six‐member C‐ring of Graphene Analogous Particles Enabled an Efficient Electrocatalyst toward Hydrogen Evolution Reaction. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201908210
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201908210