华中师范大学Nat. Commun.：晶格氢参与的Pd氢化物金属烯气溶胶高效HER
学术
2024-12-02 17:56
上海
对于单一晶相催化剂，通常在单一位点通过HER反应路径发生氢气的吸附和脱附，这导致传统设计的制氢催化剂性能难以打破Sabatier理论的限制。有鉴于此，华中师范大学朱成周教授等报道合成β-Pd氢化物金属烯（β-PdHene）的气溶胶，实现了优异的HER催化活性。要点1. 提出了晶格氢参与的机理，能够将氢的吸附和脱附位点分开，因此在热力学上比传统反应路径更有优势。通过原位微分电化学质谱表征和理论计算，说明晶格氢能够作为额外的活性位点参与HER反应。要点2. β-PdHene气溶胶催化剂在电流密度为10 mA cm-2的过电势仅为20 mV，而且具有优异的HER催化稳定性，甚至稳定性可与商用Pt/C比拟。
这项工作为理性设计高活性HER电催化剂提供方法，能够克服传统机理面临的催化剂设计局限。Wang, H., Qin, Y., Wu, Y.et al. Pd hydride metallene aerogels with lattice hydrogen participation for efficient hydrogen evolution reaction. Nat Commun 15, 10289 (2024).DOI: 10.1038/s41467-024-54601-7https://www.nature.com/articles/s41467-024-54601-7
