中国科学出版社 空心铂镍铜纳米粒子、商用铂碳、空心铂钴铜纳米粒子、空心铂铜纳米粒子和铜纳米粒子在1
扫描速率为5毫伏·秒-1的0兆氢氧化钾水溶液
信用:中国科学出版社 因为氢燃料具有高能量密度并且不污染环境，所以它现在已经显示出替代化石能源的潜力
析氢反应作为电解水的半反应，是最有前途的制氢方法之一
目前，传统的铂基化合物被用作析氢反应的最活跃的电催化剂
但是Pt相对稀缺且昂贵
因此，设计和合成高效、稳定、廉价的催化剂是水电解领域的前沿课题
最近，中国石油大学(北京)的李振兴和他的团队在HER催化剂的制备方面取得了令人兴奋的进展，使用简单的一锅法合成了超小型中空三元合金纳米粒子，包括铂镍钴纳米粒子、铂钴纳米粒子和铜镍钴纳米粒子
在合成过程中，置换反应和氧化腐蚀在中空结构的形成中起着重要作用
铂镍纳米粒子的平均尺寸只有5纳米，只含10%的铂
独特的中空结构和大的比表面积增加了表面原子的暴露程度，提供了丰富的活性中心，使铂镍纳米粒子表现出优异的电催化活性和稳定性
在碱性电解液中，空心镍钛酸铅纳米粒子在10mA·cm-2下的超电势相对于Tafel斜率为52的RHE低至28 mV
1mv·dec-1，低于市售铂碳比
此外，它的质量活度为5
比商用铂碳系统高62倍
这有效地降低了铂基电催化剂的成本，并确保更有效地使用铂原子
通过对成键和反键轨道填充的分析，密度泛函理论计算表明PtNiCu纳米粒子的GH *为0
05 eV，接近于零
在析氢反应过程中，不同金属与氢中间体的结合强度为铂>钴>镍>铜
因此，空心镍钛酸铅纳米粒子的优异的高比电阻性能可以归因于三种金属和氢之间适度的协同作用
理论计算与实验数据相结合，为设计和制备低成本、高性能的HER催化剂提供了新的策略
铂-镍-铜、铂-钴-铜、铂-铜和铜在平衡电位下的自由能图
氢在(乙)铂镍铜、(丙)铂钴铜、(丁)铂铜和(戊)铜上吸附的电荷密度差
黄色(蓝色)等值面表示增加(减少)0
01e/3用于电子密度
信用:中国科学出版社
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