通过界面工程开发高效Pt基催化剂用于pH通用条件下的电催化水分解制氢具有重要意义,但仍然具有挑战性。
近日,广西大学尹诗斌教授报道了结合pT基双金属合金和异质结的优点,设计并制备了一种在pH通用电解液中具有良好HER电催化性能的PtCo@PtSn异质结。
文章要点
1)研究人员引入过渡金属Sn来设计和制备PtCo@PtSn异质结,以调节Pt的表面电子结构,提高其在pH-通用电解液中的性能。
2)密度泛函理论(DFT)计算表明,界面工程优化了Pt的表面电子结构,有效地提高了Pt的水解离能力,降低了Pt-H键强度,从而获得了合适的H*吉布斯自由能(∆GH*)。
3)实验结果显示,在PtCo@PtSn异质结在1.0 m KOH(η−10=25 mV)、1.0 m磷酸盐缓冲液(η−10=18 mV)和0.5 m H2SO4(η−10=21 mV)溶液中,具有较低的HER过电位,可稳定工作100000(100 K)次。
本工作为设计具有较强催化性能的Pt基HER电催化剂提供了一种新的策略。
参考文献
Jinli Chen, et al, PtCo@PtSn Heterojunction with High Stability/Activity for pH-Universal H2 Evolution, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202107597
https://doi.org/10.1002/adfm.202107597