尽管铂（Pt）是酸性条件下最有效的析氢（HER）催化剂，但其稀缺性和昂贵的价格严重阻碍了其广泛应用。

近日，新南威尔士大学Xunyu Lu，Zhaojun Han利用孤立的Co原子和N共掺杂的多孔炭（CoNC）作为独特基底来指导Pt Acs（Pt-ACs/CoNC）的形成。

文章要点

1）CoNC中的Co原子作为Pt物种的锚定中心，形成了强大的金属-载体相互作用，可以有效地防止Pt原子不必要地聚集到纳米颗粒中。

2）X射线吸收光谱（XAS）和密度泛函理论（DFT）计算结果表明，Pt ACs是由与O原子桥联的铂原子组成，与SACs中的Pt原子相比，形成了较低的铂氧化态的Pt-O-Pt单元，这是由于在Pt-ACs/CoNC中，从Pt到周围O原子的离域电荷较少所致。Pt-O-Pt单元中相邻的富电子Pt原子的存在使它们成为H₂生成的主要活性中心，这些O连接基进一步促进了吸附的H*转移和H₂脱附。

3）得到的Pt-ACs/CoNC对HER显示出优异的催化活性，仅需要24 mV的过电位就可以获得10 mA cm^-2的电流密度。此外，在50 mV的过电位下，Pt-ACs/CoNC的质量活性为28.6 A mg^-1，这优于在相同测试条件下含20 wt% Pt的商业Pt/C催化剂。此外，这种简单的方法已经扩展到制备负载在CoNC上的Ru ACs和Ir ACs，显示出理想的电催化性能。

参考文献

Zhao, Y., Kumar, P.V., Tan, X. et al. Modulating Pt-O-Pt atomic clusters with isolated cobalt atoms for enhanced hydrogen evolution catalysis. Nat Commun 13, 2430 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-30155-4

https://doi.org/10.1038/s41467-022-30155-4