【高端测试 找华算】专注测试分析服务、自有球差电镜机时、全球同步辐射资源，20000+单位服务案例！经费预存选华算，高至17%预存增值！迄今为止，最有前途的HER催化剂是贵金属材料Pt和Pd。然而，它们的稀有性和高成本阻碍了它们的工业应用。Ni基催化剂以其储量高、成本低、性能优异等优点，作为过渡金属HER电催化剂越来越受到人们的重视。Ni基催化剂在碱性介质中由于其不利的Ed，难以实现高效的HER动力学。掺杂杂原子是操纵非贵金属电催化剂d带结构的有效方法。最近，一些研究已经成功地通过引入杂原子来调节Ni的Ed，从而优化了催化性能。然而，构建一个精细的Ni基结构来有效地操纵Ed以获得有利的H2O解离和中间体的适度吸附-解吸，在合成方法和实验表征方面仍然具有挑战性。近日，中国科学技术大学宋礼、陈双明和曹登丰等利用一种简化的气体辅助扩散法制备出I-Ni@C催化剂，其中I原子分散在碳包覆的Ni纳米颗粒表面。一系列光谱表征和理论计算表明，在Ni@C中引入单个I原子能够有效调制Ni的Ed，使得催化剂表现出最佳反应能垒和电荷密度差分布。一方面，I-Ni@C中Ni位点的适度Ed平衡了关键中间体的吸附/解吸能力；另一方面，单个I原子作为桥梁，增强了Ni与碳壳之间的电子相互作用，形成了一个有利于H2O解离的局域极化电场。因此，速率控制步骤(Volmer step)的能垒显著降低，进而加速反应动力学。性能测试结果显示，I-Ni@C催化剂具有较强的析氢性能，在1.0 M KOH中，10 mA cm−2电流密度下的过电位低至78 mV，优于大多数文献报道的催化剂。并且，该催化剂在20 mA cm−2连续电解超80小时仅发生轻微活性衰减，稳定性测试后催化剂的形貌和结构未发生明显变化，显示出优异的反应稳定性。总的来说，该项工作通过实验调制催化剂d带中心，并利用光谱和计算预测碱性HER反应性的变化，为精确定制活性位点d带中心以实现高效HER提供了理论依据。Manipulating d-band center of nickel by single-iodine-atom strategy for boosted alkaline hydrogen evolution reaction. Journal of the American Chemical Society, 2024. DOI: 10.1021/jacs.4c07607🌟 同步辐射，找华算 ！三代光源，全球机时，最快一周出结果，保质保量！👉全面开放项目：同步辐射硬线/软线/高能/液体/原位/SAXS/GIWAXS/PDF/XRD/数据拟合！🏅 500+博士团队护航，助力20000+研究在Nature&Science正刊及子刊、Angew、AFM、JACS等顶级期刊发表！👉 点击阅读原文加我，立即领取更多优惠💖
