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作者：李鲁冰;张蕾;卫莉婷;苏进展;郭烈锦;
单位：西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室;
摘要：电催化产氢技术对于推动清洁能源的发展至关重要。基于强金属-载体相互作用，利用铁单原子锚定效应制备负载于多孔碳氮材料的超细铂纳米团簇材料Pt@Fe-N-C,并对材料进行结构表征以及电催化测试。结果表明：Pt@Fe-N-C继承了ZIF-8的正十二面体的多孔结构，且其中的铁单原子通过锚定铂纳米团簇实现铂的良好分散。该材料在0.5 mol/L硫酸溶液中展现出优异的HER(电催化析氢反应)活性和稳定性，过电势η_(10)仅为17 mV,且在3 000圈循环退化测试后，η_(10)仅增加4 mV。此外，在20 mV(vs. Ag/AgCl)过电势下，Pt@Fe-N-C的质量活性[12.43 mA/(cm~2·μg)]是商业铂碳[2.05 mA/(cm~2·μg)]的6.1倍。因此，利用单原子锚定效应分散铂是一种降低贵金属使用量的有效策略，并为今后发展低贵金属电催化材料提供新的思路。
关键词：催化剂;强金属-载体相互作用;纳米材料;氢能;可再生能源
基金资助：国家重点研发计划项目(2021YFF0500504); 国家自然科学基金基础科学中心项目(51888103);国家自然科学基金面上项目(51976169)
