迄今为止，开发经济、稳定、高活性的氧还原反应（ORR）和析氢反应（HER）双功能Pt催化剂已成为燃料电池和再生燃料电池系统的需要。然而，如何将Pt纳米颗粒均匀分散并牢固地固定在碳载体上，使其具有最佳的催化粒径，仍然是一个巨大的挑战。

近日，武汉理工大学木士春教授，Daping He报道了利用钴（Co）单原子对Pt的隔离作用、Co单原子与Pt的强相互作用以及多孔碳基质衍生金属有机骨架的限制，成功地将Pt纳米颗粒均匀固定在ZnCo-ZIF制备的富Co单原子多孔掺氮碳基质（Co SAs-ZIF-NC）上。

文章要点

1）与商用Pt/C催化剂相比，Pt@Co SAs-ZIF-NC具有超低的Pt负载量和理想的粒径，不仅增加了活性中心，而且促进了催化动力学，大大提高了催化剂的比表面积和催化活性。

2）实验结果显示，在酸性条件下，其半波电位(0.917 V)优于商用Pt/C(0.868 V)，在0.9 V时的质量活度(0.48 A/mg_Pt)是Pt/C(0.16 A/mg_Pt)的3倍，超过了美国能源部规定的0.44 A/mg_Pt的目标。此外，它还展示了出色的HER性能。当电压为20 mV和30 mV时，其质量活度甚至是Pt/C的4.5倍和13.6倍，进一步用于海水中，其质量活度约为Pt/C的4倍，显示出巨大的应用潜力。

参考文献

Lvhan Liang, Huihui Jin, Huang Zhou, Bingshuai Liu, Chenxi Hu, Ding Chen, Zhe Wang, Zhiyi Hu, Yufeng Zhao, Hai-Wen Li, Daping He and Shichun Mu, Cobalt Single Atom Site Isolated Pt Nanoparticles for Efficient ORR and HER in Acid Media, Nano  Energy, (2021)

DOI：10.1016/j.nanoen.2021.106221

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106221