通过分解水低成本、高效的生产氢气是减少化石燃料能源使用的有前途的替代方法。探索廉价、地球储量丰富、高活性和耐用的电催化析氢（HER）催化剂具有重要意义。近日，电子科技大学Yijin Kang，Yanning Zhang等报道了一种Co掺杂的二维（2D）CeO₂纳米片催化剂，该催化剂可高效HER。

本文要点：

1）作者采用热分解剥离方法，用具有层堆叠结构的CeCO₃OH合成了2D CeO₂纳米片。钴盐添加剂的加入有助于2D结构的形成并引入有益的Co-掺杂剂。

2）实验发现，该Co掺杂的2D CeO₂纳米片在碱性条件下表现出出色的HER性能，过电势低至132 mV和215 mV即可达到100和500 mA/cm²的电流密度，胜过Pt基催化剂。此外，该催化剂长时间工作活性损失几乎可以忽略不计，具有耐用性。

3）DFT计算表明，Co掺杂的CeO₂纳米片的出色催化性能归因于氧空位浓度的增加，优化的氢结合能（HBE）和活性位点的增加。

该工作报道的Co掺杂的2D CeO₂纳米片催化剂对高效水分解催化剂的制备具有借鉴意义。

Shuaihu Jiang, et al. Promoting Formation of Oxygen Vacancies in Two-Dimensional Cobalt-Doped Ceria Nanosheets for Efficient Hydrogen Evolution. J. Am. Chem. Soc. 2020,

DOI: 10.1021/jacs.9b13915

https://doi.org/10.1021/jacs.9b13915