发展高活性、可持续、具有价格优势的催化剂是发展绿氢能源的关键。

有鉴于此，北京化工大学程道建、中国科学技术大学曾杰等报道一步法合成具有高浓度单原子Pt和单原子Ir的Co(OH)₂，在工业量级的分解水表现优异的性能。

本文要点

（1）

合成的单原子催化剂的Pt和Ir单原子密度分别高达24 atoms nm^-2、32 atoms nm^-2，在电流密度为10 mA cm^-2时，HER和OER电催化反应的过电势分别为4 mV和178 mV。

组装Pt₁/Co(OH)₂//Ir₁/Co(OH)₂催化体系，在碱性环境进行电解水，当电压为2.0 V，质量活度达到4.9 A mg_{noble metal}^-1，性能是Pt/C//IrO₂体系的316.1倍。

（2）

机理研究。机理研究结果显示，Ir-O₆单原子的结构发生重构，提高Ir-O成键轨道的占据；Pt重构形成三原子簇Pt₃，增强Pt-H反键轨道的占据。因此改善电催化反应生成O-O化学键、改善氢脱附。这项制备方法能够合成多达20种单原子催化剂。

参考文献

Dong Cao, Zhirong Zhang, Yahui Cui, Runhao Zhang, Lipeng Zhang, Jie Zeng, Daojian Cheng, One-step Approach for Constructing High Density Single-atom Catalysts toward Overall Water Splitting at Industrial Current Densities, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202214259

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202214259