2025年1月2日，清华大学邓兵研究员与山西大学朱胜研究员共同发表在《Nano Letters》期刊上的研究成果，提出了一种新型的高效链甲催化剂——Pt1/WCx@CNT。该催化剂通过创新的限制性闪蒸焦耳加热（CFJH）技术合成，成功地将孤立的铂原子稳定锚定在碳纳米管内的钨碳化物纳米结构上。研究表明，该催化剂在酸性电化学析氢反应（HER）中，展现了卓越的催化性能和极长的耐久性，突破了传统铂基催化剂的限制，为氢气制备提供了新方案。
研究团队采用了一种创新的无溶剂、无特殊气体的绿色合成方法，通过CFJH技术合成了Pt1/WCx@CNT链甲催化剂。首先，将多壁碳纳米管（MWCNTs）、四氨基铂氢氧化物（{NOPt}）和磷酸钨酸盐水合物（{PW12}）组装成催化剂前驱体，在碳纳米管内形成一个稳定的结构。然后，通过碳热还原反应将磷酸钨酸盐转化为钨碳化物（WCx）并在其中嵌入单一Pt原子。通过调整电压和反应条件，研究者实现了催化剂性能的精确调控，使其在酸性环境中表现出极低的过电位（45.2 mV）和优秀的电化学稳定性。
本研究不仅展示了一种全新的单原子催化剂合成方法，还为制备高效、稳定的HER催化剂提供了新的思路。通过CFJH技术，研究者能够在极短时间内精准控制催化剂的合成过程，从而提高催化剂的活性和稳定性。这一技术具有广泛的应用前景，尤其在能源、环境等领域的催化反应中，具有重要的推广价值。
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