博士生王康文章“Ultrafine Platinum Anchored on Lewis-Basic Carbon Nanotubes for High-Performance Hydrogen Evolution in Proton Exchange Membrane Water Electrolysis”被《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》(中科院1区,IF=7.3)接收发表!

负载型Pt纳米催化剂因其能够通过金属-载体相互作用调控Pt的电子特性而备受关注。本研究通过重氮化反应对单壁碳纳米管进行共价功能化,实现对Pt-载体相互作用的精确调控。

(1) 构建具有明确表面官能团的功能化单壁碳纳米管负载Pt纳米颗粒催化剂。该催化剂在酸性条件下表现出卓越的HER性能,其过电位低至37 mV(电流密度为10 mA cm-2),并在质子交换膜电解槽(PEMWE)中在500 mA cm-2的大电流密度下稳定运行超过60小时。
(2) 给电子基团-NH2功能化单壁碳纳米管不仅促进Pt纳米颗粒的分散,还通过界面电子转移效应调节Pt的电子结构,从而显著提升HER活性和稳定性。
(3) -NH2官能团能够降低Pt的d带中心,减弱对*H中间体的吸附能,有利于氢分子的脱附。相互作用的增强还促进了质子转移过程,从而大幅提高了HER反应活性。
文章链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acssuschemeng.5c06090