表面偏析是增强双金属PtxNiy纳米合金的碱性析氢反应（HER）活性的有效方法。

有鉴于此，北京工业大学刘宁等人，提出了一种新的策略，利用气体小分子H₂作为结构导向剂(SDA)，在一系列低Pt掺杂 (Pt/Ni = 0.2)的PtNi_5‐n样品上原位诱导铂表面偏析。

本文要点

1）提出了一种简单的一锅合成策略，即将H₂引入具有极低的Pt/Ni摩尔比（0.2）的PtNi₅合成系统中原位诱导Pt表面偏析。成功地合成了一系列PtNi_5-n（n = 0、0.1、0.3、0.5、0.7 MPa，代表H₂压力）纳米合金。

2）令人印象深刻的是，在0.3 MPa H₂下合成的PtNi_5-0.3样品具有极低的26.8 mV（−10 mA cm^-2）超电势和19.2 mV dec^-1的Tafel斜率，优于大多数先前报道的PtxNiy电催化剂。这在很大程度上与强H₂原位诱导作用有关，可生成PtNi_5-0.3的Pt-rich@Ni-rich核壳纳米结构，Pt表面含量高达46%。

3）结合实验和理论研究，较好地说明了H₂在PtNi_5-n合成过程中的具体机理效应。密度泛函理论机理的模拟进一步揭示了PtNi_5-n的活性位点的演变可以有效降低反应吉布斯自由能。尤其是在PtNi_5-0.3的情况下，Pt活性位点的d带中心向下移动会显着降低Pt-H键的强度，最终导致ΔGH的绝对值最低。

参考文献：

Cong Zhang et al. H₂ In Situ Inducing Strategy on Pt Surface Segregation Over Low Pt Doped PtNi₅ Nanoalloy with Superhigh Alkaline HER Activity. Advanced Functional Materials, 2021.

DOI: 10.1002/adfm.202008298

https://doi.org/10.1002/adfm.202008298