表面偏析是促进双金属Pt_xNi_y纳米合金催化剂的碱性条件HER催化活性的有效方法，有鉴于此，北京工业大学刘宁等报道了一种通过H₂作为结构导向剂（SDA）在PtNi-n样品（低Pt担载量Pt/Ni=0.2）的表面引发Pt界面原位偏析。特别的，当在0.3 MPa H₂ 中合成的PtNi₅-0.3催化剂实现了超低的过电势，具体在-10 mA cm^-2电流密度中过电势仅仅26.8 mV，Tafel斜率为19.2 mV dec^-1。该催化剂的性能比以往报道的大多数Pt_xNi_y催化剂相比，展示了更高的催化活性。

本文要点：

（1）

作者将这种优异的催化活性归结于在原位H₂具有较强的效果形成核-壳结构，Pt富集的核@Ni富集的壳，从而PtNi₅-0.3催化剂中的表面Pt实现了高达46 %的Pt含量。

（2）

作者通过实验、理论计算结合，揭示了反应过程中H₂起到的作用，DFT计算结果显示PtNi₅-n催化剂中形成的催化活性位点上Gibbs自由能降低。特别是在PtNi₅-0.3中，Pt位点中的d带中心朝低能量方向移动，导致Pt-H键强度显著降低，ΔG_H的绝对值最低。

参考文献

Cong Zhang, Xin Liang, Ruinian Xu, Chengna Dai, Bin Wu, Gangqiang Yu, Biaohua Chen, Xiaolei Wang, and Ning Liu,* H₂ In Situ Inducing Strategy on Pt Surface Segregation Over Low Pt Doped PtNi₅ Nanoalloy with Superhigh Alkaline HER Activity, Adv. Funct. Mater. 2021, 2008298

DOI: 10.1002/adfm.202008298

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202008298