在堿性溶液中,析氫反應(HER)的緩慢動力學導致酸性和堿性電解質之間存在較大的活性差距?;诖?,華南理工大學崔志明教授和武漢大學陳勝利教授(共同通訊作者)等人報道了一種負載在碳納米管(CNTs)上的金屬間化合物IrMo電催化劑(IrMo/CNT),它在酸性和堿性中均表現(xiàn)出良好的HER活性。
此外,IrMo/CNT在堿性HER中表現(xiàn)出優(yōu)異的內在活性,在15?mV的過電位下比活性為0.95?mA cmIr-2,是商業(yè)Ir/C(0.066?mA cmIr-2)和 Pt/C(0.1?mA cmPt-2)的14.4和9.5倍。更重要的是,與商業(yè)Ir/C和Pt/C相比,IrMo/CNT顯著縮小了酸性和堿性電解質之間的HER動力學差距。密度泛函理論(DFT)計算表明,在IrMo的Mo位點穩(wěn)定吸附的OH觀察劑可以穩(wěn)定水離解產物,從而產生熱力學有利的水離解過程。除提供一種先進的電催化劑外,該工作還為合理設計理想的HER電催化劑提供了指導,用于通過穩(wěn)定吸附的OH觀察劑進行堿性水分解。OH spectator at IrMo intermetallic narrowing activity gap between alkaline and acidic hydrogen evolution reaction. Nat. Commun., 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-33216-w.https://doi.org/10.1038/s41467-022-33216-w.