单原子催化剂（SACs）因其优异的催化活性和最高的原子利用率而备受关注。然而，原子活性中心结构的不清晰严重阻碍了人们对SACs的深入理解和其广泛应用。

基于此，东北师范大学谭华桥教授，李阳光教授，澳门科技大学Shuit-Tong Lee，苏州大学康振辉教授报道了选取{PtW₆}、{PtMo₆}、{PtV₉}和{PtSiW₁₁}四个具有精准结构的POMs作为分子模型，研究了Pt SACs电催化剂的析氢（HER）性能。

文章要点

1）实验结果表明，Pt SACs电催化剂的催化活性既受金属−氧化物载体的影响，又受Pt单原子活性位点配位环境的影响。在前三个POM分子模型{PtW₆}、{PtMo₆}和{PtV₉}中，Pt单原子表现出相似的配位环境，但载体组分不同。用于HER的{PtW₆}/C、{PtMo₆}/C和{PtV₉}/C的过电位（η₁₀）分别为22、139和310 mV。原位X射线衍射和密度泛函理论（DFT）计算结果表明，金属−氧化物载体影响了单原子Pt的电子获取，导致活性中心的有效电位不同，从而导致其活性的显著差异。

2）在{PtSiW₁₁}和{PtW₆}的POM分子模型中，Pt单原子表现出相似的金属−氧化物载体，但配位环境不同。用于HER中{PtSiW₁₁}/C和{PtW6}/C的过电位(η₁₀)分别为242 mV和22 mV。DFT计算表明，两种POM模型中单原子Pt的配位环境不同，导致催化反应途径不同，从而影响最终的HER活性。

本工作为探索影响Pt SACs电催化剂HER性能的实际因素提供了一条可行的途径，有望为具有高效HER性能的SACs或纳米催化剂的设计提供一个新的视角。

参考文献

Fei-Yang Yu, et al, Revealing Hydrogen Evolution Performance of Single-Atom Platinum Electrocatalyst with Polyoxometalate Molecular Models, ACS Energy Lett.2021

DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01911

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c01911