金属-载体相互作用（EMSI）可以诱导金属与载体之间的电子转移，调节载体金属的电子态，优化中间物种的还原，在催化反应中起着至关重要的作用。

近日，武汉理工大学余家国教授，台湾大学Hao Ming Chen报道了通过强EMSI对氮掺杂的介孔碳球负载的铂单原子（Pt₁/ NMHCS）电子结构进行了调节。

文章要点

1）实验结果显示，Pt₁/NMHCS复合材料具有比纳米颗粒（PtNP）对应物和商用20 wt% Pt/C更出色的电催化析氢反应（HER）活性和稳定性，在10 mA cm²的电流密度下具有40 mV的低过电位，在50 mV下具有2.07 A mg^-1_Pt的高质量活性，在300 mV下，具有20.18 s^-1的高周转频率，以及在酸性电解质中的优异耐久性。

2）详细的光谱表征和理论模拟表明，独特的N₁-Pt₁-C₂配位结构中的强EMSI效应显著调整了Pt 5d态的电子结构，促进了吸附质子的还原以及H−H偶联，从而实现了类Pt HER活性。

这项工作为精确设计高HER活性、高耐久性的Pt单原子基电催化剂提供了一条有效途径。

参考文献

Panyong Kuang, et al, Pt Single Atoms Supported on N-Doped Mesoporous Hollow Carbon Spheres with Enhanced Electrocatalytic H₂-Evolution Activity, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202008599

https://doi.org/10.1002/adma.202008599