能源问题仍是21世纪科研工作者们研究的重点课题之一，其中氢能源的相关研究占有很大比例。氢能源相比于化石能源更为洁净，对环境几乎无影响，且具有极高的能量密度。目前，工业上主要使用天然气蒸汽转化生产氢气，但该方法会产生废气，如一氧化碳、二氧化碳等对环境造成破坏，违背了使用氢气的初衷。而电催化分解水制备氢气则不会产生该类废气，利用半电池反应，即HER，可以高效生产高纯度氢气。此时催化剂的选择便自然而然成为关键性的问题。尽管大量的研究致力于提高储量丰富的非贵金属催化剂的析氢反应(HER)活性，但达到“类铂”活性仍是较大的挑战。近日，加尔各答印度科学教育研究所的Sayan Bhattacharyya等通过独特的试剂组合制备了AgxNi1-x(x=0.01-0.25)非均相合金纳米晶(NC)催化剂。在仅含有5at% Ag (AgNi-5)时，在pH=14时达到了类Pt活性。达到10 mA/cm2的电流密度，极其稳定的AgNi-5需要24.0±1.2 mV的过电势，而20% Pt/C催化剂需要20.1±0.8 mV的过电势，两种催化剂的负载均为1.32 mg/cm2。在50 mV(vs RHE)时，TOF高达2.1 H2s-1。特定位点的元素分析显示了Ag:Ni的组分变化，其中十面体的顶点和边缘富含Ag，因此将Ni暴露在表面，以实现最大电荷传输。该工作为设计制备高活性的非贵金属HER合金催化剂具有重要的借鉴意义。
Rahul Majee, Arun Kumar, Tisita Das, Sudip Chakraborty, Sayan Bhattacharyya. Tweaking Nickel with Minimal Silver in a Heterogeneous Alloy of Decahedral Geometry to Deliver Platinum-like Hydrogen Evolution Activity. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201913704
https://doi.org/10.1002/anie.201913704
