鉑（Pt）基化合物是析氫反應(yīng)（HER）的基準(zhǔn)催化劑，但在堿性環(huán)境中表現(xiàn)出緩慢的動(dòng)力學(xué)。Pt 表面的*OH 積累會(huì)阻塞活性位點(diǎn)，影響質(zhì)子還原和水的再吸附。
基于此，青島科技大學(xué)吳則星教授、王磊教授在Advanced Energy Materials上發(fā)表題為《Microwave-Assisted PtRu Alloying on Defective Tungsten Oxide: A Pathway to Improved Hydroxyl Dynamics for Highly-Efficient Hydrogen Evolution Reaction》的研究論文。將釕（Ru）與Pt位點(diǎn)合金化可以顯著調(diào)節(jié)水解離中間體的吸附和解吸，其中選擇合適的載體并利用金屬-載體相互作用（MSI）對(duì)于活性位點(diǎn)的優(yōu)化至關(guān)重要。研究人員通過(guò)超快的微波輔助方法制備了錨定在富含氧空位（OV）的氧化鎢（WO3）上的PtRu合金。受益于合金化和MSI之間的耦合效應(yīng)，PtRu/WO3-OV表現(xiàn)出極高的HER活性。在1 M KOH、1 M KOH+海水和0.5 M H2SO4中，它分別需要9、26和6mV的超低過(guò)電位就能達(dá)到10mA cm?2的電流密度。設(shè)計(jì)的催化劑在質(zhì)量活性方面超過(guò)了商業(yè)Pt/C，并顯示出間歇能量整合的巨大潛力。密度泛函理論（DFT）計(jì)算表明，Ru與Pt位點(diǎn)的合金化顯著降低了離解*OH的能量勢(shì)壘，調(diào)節(jié)了表面的阻塞，繼而促進(jìn)了整體堿性HER過(guò)程。這項(xiàng)研究為快速合成非碳負(fù)載的Pt位點(diǎn)調(diào)制堿性制氫催化劑提供了見(jiàn)解。Microwave-Assisted PtRu Alloying on Defective Tungsten Oxide: A Pathway to Improved Hydroxyl Dynamics for Highly-Efficient Hydrogen Evolution Reaction. Advanced Energy Materials,（2024）.https://doi.org/10.1002/aenm.202402372.
