通过提供双活性位点来协同加速H₂O解离和H+还原，有序金属间合金通常在pH通用析氢反应(HER)中表现出非凡的性能。

近日，中国地质大学余佳国教授，Bicheng Zhu报道了活性氮掺杂介孔碳球负载金属间化合物Pt₃Fe合金(Pt₃Fe/NMCS-A)作为一种高效pH通用HER电催化剂。

文章要点

1）Pt₃Fe/NMCS-A表现出13、29和48 mV的低过电势(η₁₀)，分别在0.5 M H₂SO₄、1.0 M KOH和1.0 M磷酸盐缓冲溶液(PBS)中提供10 mA cm⁻²作为保持整体催化性能的强大稳定性。

2）理论研究表明，强的Pt 5d−Fe 3d轨道电子相互作用使Pt5d轨道的d带中心负移，导致Pt位点的H*吸附能降低，酸性HER活性增强。由于Pt和Fe分别作为H*和*OH中间体的共吸附位点，Pt₃Fe/NMCS-A需要较低的能垒来解离H₂O以提供H*中间体，这极大地促进了H*中间体的吸附以及在碱性和中性条件下形成H₂。

该合成策略进一步扩展到在pH通用电解质中合成具有优异HER活性的Pt₃Co和Pt₃Ni合金，展示了这些Pt基合金在实际应用中的巨大潜力。

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Panyong Kuang, et al, Modulating the d-band center enables ultrafine Pt3Fe alloy nanoparticles for pH-universal hydrogen evolution reaction, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202303030

https://doi.org/10.1002/adma.202303030