将催化剂的尺寸减小到单原子（SA）水平可以极大地改变其物理化学性质，显著提高其催化活性。然而，由于反应过程中生成的原子的聚集和成核，SA催化剂的大规模合成仍然是一个巨大的挑战。

近日，捷克帕拉斯基大学Štěpán Kment，江苏大学饶德伟副研究员，香港理工大学Yang Chai报道了采用1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（C₈H₁₅N₂F₆P）作为调节剂来控制合成的中空多孔氮化碳（p-CN）上金属离子的含量，合成了富集波状结构的p-CN纳米球和微孔作为纳米反应器。采用湿化学法成功制备了p-CN负载的Pt SAs催化剂（p-CN@S−Pt）。

文章要点

1）为了进一步增加Pt的负载量，提高p-CN@S−Pt的稳定性，研究人员采用导电性好的非晶态硼镍（NiB）对p-CN@S−Pt进行包覆。P-CN@S−Pt&NiB中Pt含量可达3.7wt%，高于p-CN@S−Pt（2.56 wt%）。

2）实验结果显示，p-CN@S−Pt&NiB具有优异的HER活性，其过电位为40.6 mV@10 mA cm⁻²，塔菲尔斜率为29.26 mV/dec，明显优于商品化Pt/C催化剂（50.7 mV，46.45 mV/dec）。

参考文献

Yunpeng Zuo, et al, Spatially Confined Formation of Single Atoms in Highly Porous Carbon Nitride Nanoreactors, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c01872

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c01872