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    鄒志剛院士等人JACS:“激光種植”制高載量SACs,助力HER!
    來(lái)源: 時(shí)間:2023-06-30 17:31:52 瀏覽:1348次

    第一作者:Bing Wang、Xi Zhu和Xudong Pei

    通訊作者:鄒志剛院士、林志群教授、姚穎方副教授和Bing Wang

    通訊單位:南京大學(xué)、新加坡國(guó)立大學(xué)

    DOI: 10.1021/jacs.3c02364




    研究背景

    單原子催化劑(SACs)具有最大的原子利用率、獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)、均勻的活性中心以及不飽和配位環(huán)境,獲得了廣泛的關(guān)注。盡管缺陷工程、空間限制等方法用于制備單原子(SAs),但它們通常具有繁瑣的合成步驟和還原劑的使用。同時(shí),在基體上實(shí)現(xiàn)高負(fù)載量的SAs也仍然是一個(gè)重大挑戰(zhàn)?;诖耍?/span>南京大學(xué)鄒志剛院士、姚穎方副教授和Bing Wang以及新加坡國(guó)立大學(xué)林志群教授等人報(bào)道了一種溫和的室溫激光種植策略,用于在各種基底(碳、金屬和氧化物等)表面上制備具有所需性質(zhì)的SAs。這種室溫激光種植策略具有可移植性,可在不同環(huán)境下為不同基體負(fù)載高載量的SAs,為制備高效和高負(fù)載量的SACs開辟了新的途徑。




    文章要點(diǎn)

    1、作者采用一種簡(jiǎn)單、通用的室溫激光種植策略,成功地在不同基底上合成出高載量的單原子。由于激光播種使得基底表面產(chǎn)生高缺陷密度,從而實(shí)現(xiàn)最高達(dá)到41.8 wt%的金屬SAs負(fù)載量。

    2、針對(duì)不同金屬的性質(zhì),該策略可用于合成多種金屬原子共存的高熵單原子(HESAs)仍然展現(xiàn)出高效性和便捷性。

    3、當(dāng)HESAs中金屬原子含量的分布與它們催化性能的火山圖分布相似時(shí),可以獲得優(yōu)異的催化活性。優(yōu)化后所得HESAs,其HER活性是商業(yè)化Pt/C催化劑的11倍左右。




    圖文展示

     

    圖1.通過(guò)激光種植技術(shù)在碳黑載體表面生長(zhǎng)不同形態(tài)的Pt

     

    圖2. Pt單原子的形成機(jī)理

     

    圖3.激光種植技術(shù)在不同載體表面生長(zhǎng)Pt單原子

     

    圖4.激光種植技術(shù)制備的HESAs的形貌結(jié)構(gòu)表征

    圖5.不同HESAs的電催化性能

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