构建具有低铂（Pt）消耗的高效碱性析氢反应（HER）催化剂对于降低电解槽等能源设备的成本至关重要。

在此，香港城市大学Qichun Zhang，浙江理工大学Adeela Nairan，南开大学Lu Sun通过热解形貌控制和 Pt 比例调整的金属有机框架（MOF）设计了具有成分偏析的纳米花状碳包覆 CoNiPt 合金催化剂。

文章要点

1）含有 15% CoNiPt NFs（15%：Pt 质量百分比，NFs：纳米花）的优化催化剂表现出出色的碱性 HER 性能，在 10 mA cm⁻² 的电流密度下具有 25 mV 的低过电势，远远优于商业 Pt/ C (47 mV) 和最先进的催化剂。

2）这种优异的活性源于偏析合金和Co-O杂化的结合。纳米花状的分级结构保证了偏析合金位点的充分暴露。密度泛函理论计算表明，偏析合金成分不仅促进水解离，而且促进氢吸附过程，协同加速碱性HER的动力学。此外，碱性HER的活性随表面氧含量呈火山分布，主要以Co3d-O2p杂化形式存在，这也是活性增强的另一个原因。

这项工作通过协调偏析合金的动力学反应位点并调整适当的氧含量，为设计具有成本效益的碱性析氢催化剂提供了可行的见解。

参考文献

Yangdan Pan, et al, Integration of Alloy Segregation and Surface Co–O Hybridization in Carbon-Encapsulated CoNiPt Alloy Catalyst for Superior Alkaline Hydrogen Evolution, Adv. Funct. Mater. 2023, 2303833

DOI: 10.1002/adfm.202303833

https://doi.org/10.1002/adfm.202303833