单原子催化剂（SACs）被认为是一种极为经济的电催化剂。然而，它们的低活性位点负载量、弱相互作用和不清楚的催化机制仍亟待解决。

近日，南洋理工大学楼雄文教授，Deyan Luan通过涉及原子迁移-俘获过程的多步模板法，合理地设计和合成了一种锚定在氮掺杂碳空心棱柱上的原子分散的Ni/Co双重位点（a-NiCo/NC）。

文章要点

1）研究人员首先成了平均长度为600 nm的均匀的NiCo基醋酸盐氢氧化物前驱体（记为NiCo-前驱体）棱柱。然后在碱性乙醇溶液中通过自聚合在棱镜表面均匀生长一层薄的聚多巴胺(PDA)层，生成NiCo-precsor/PDA核壳棱柱。将得到的NiCo前驱体/PDA棱镜重新分散在10毫升去离子水中。在60 °C连续搅拌2小时后，NiCo-precsor内芯可以被部分刻蚀，得到中空的NiCo-前驱体/PDA棱柱。这些中空的NiCo前驱体/PDA棱柱首先在低温下碳化，然后在酸性溶液中去除多余的金属颗粒，得到NiCo NPs/NC样品。这些NiCo NPs/NC粒子随后在更高的温度下通过原子迁移-捕获过程演化为最终的a-NiCo/NC中空棱柱。

2）研究发现，NiCo纳米颗粒（NPs）在氮掺杂碳(NC)空心棱镜中的精心控制的原子化过程确保了金属位点的原子级均匀分散。密度泛函理论(DFT)计算表明，具有异核Ni-Co原子对的双金属中心通过操纵电子结构和降低反应能垒，产生了强烈的协同作用，从而提高了OER活性。

3）得到的a-NiCo/NC样品具有优异的OER性能，在10 mA cm^-2时的过电位仅为252 mV，Tafel斜率为49 mV dec^-1，在碱性电解液中的长期耐用性超过150 h，远远优于几个对照样品，包括原子分散的单金属位点样品、封装在NC(Nico NPs/NC)中空棱柱中的NiCo纳米颗粒，甚至商业RuO₂催化剂。

参考文献

Zhihao Pei, et al, Highly Efficient Electrocatalytic Oxygen Evolution Over Atomically Dispersed  Synergistic Ni/Co Dual Sites, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202207537

https://doi.org/10.1002/anie.202207537