通过在催化剂中修饰贵金属来提高催化活性，可进一步促进电催化析氢反应的应用。然而，对于贵金属在催化材料中的结构调控及影响的系统研究却很少。深圳大学Wenjing Zhang、Zhuo Wang和香港理工大学Yang Chai合作报道了一种具有不同结构的铂催化剂，包括单原子（SAs）、纳米团簇和纳米颗粒，它们通过一种经济有效的光热方法可以很好地锚定在VS2纳米片上，并对它们的性能进行了研究。

本文要点

（1）最有效的Pt修饰VS2催化剂（包括Pt-SAs和簇合物）在10 mA cm-2电流密度下，过电位仅77 mV，接近Pt/C（48 mV）。然而，铂的最佳质量活性仅是SA-Pt修饰的VS2（即22.88 A mg_Pt^-1， 200 mV），比Pt/C（1.87 A m g_Pt^-1）高12倍，这归因于大大提高了铂的利用率。

（2）理论模拟表明，Pt-SA修饰使H*的吸附自由能趋近于热中性值，改善了电荷转移动力学，显著提高了H*的活性。

本工作提供了一条基于Pt结构与VS2协同作用，制备所需催化剂的途径，揭示了提高催化活性的内在机理。研究成果有助于降低原料和加工成本，实现氢能的规模化应用。

Jingting Zhu, et al. Enhanced Electrocatalytic Hydrogen Evolution Activity in Single-Atom Pt-Decorated VS2 Nanosheets. ACS Nano, 2020.

DOI：10.1021/acsnano.9b10048

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b10048