面对严峻的气候变化和巨大的能源需求,高效催化剂因其对减少化石燃料消耗的显着影响而变得越来越重要。通过水分解的析氢反应(HER)和析氧反应(OER)是生产清洁可持续能源的可行方法。
有鉴于此,大连理工大学高峻峰教授等人,系统地研究了PtSe2中硒缺陷的原子结构和相关的扫描隧道显微镜图像。
本文要点
1)详细预测了可变条件下空位的平衡分数。此外,发现空位在动力学上是高度稳定的,不会恢复或聚集。与 Pt(111) 相比,PtSe2 中的 Se 空位可以显着提高 HER 性能。
2)研究还发现,具有Se空位的PtSe2单层也是一种良好的OER催化剂。实验结果进一步证实了硒空位的优良双催化作用。
3)通过使用化学气相沉积工艺在 773 K 下直接对 Pt 箔进行硒化生产了有缺陷的 PtSe2。结果表明,缺陷PtSe2的HER和OER性能明显优于Pt箔。
总之,该工作表明具有 Se 缺陷的 PtSe2 是 HER 和 OER 的理想双催化剂。
参考文献:
Yuan Chang et al. Excellent HER and OER Catalyzing Performance of Se-Vacancies in Defects-Engineered PtSe2: From Simulation to Experiment. Advanced Energy Materials, 2021.
DOI: 10.1002/aenm.202102359
https://doi.org/10.1002/aenm.202102359