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Updated: Feb 11, 2026

Synthesis of Metal Nanoparticles Supported on Carbon Nanotube with Doped Co and N Atoms and its Catalytic Applications in Hydrogen Production

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Published on: December 6, 2021

Programación de la cascada de provisión-conversión-desbordamiento de protones en átomos Pt de doble soporte para una

Mansheng Liao^1,2, Yuan Zhang¹, Qianyi Lin¹

¹College of Chemistry and Environmental Engineering, Shenzhen University, Shenzhen, P. R. China.

Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)

|February 10, 2026

Resumen

Este estudio introduce una estrategia de protones tipo dominó para catalizadores de un solo átomo de platino (SAC) para aumentar la eficiencia de la reacción de evolución del hidrógeno (HER). La nueva plataforma Pt-NC1@TiN NWs mejora significativamente la actividad catalítica y la estabilidad en el HER. ácido.

Área de la Ciencia:

Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
La electroquímica es electroquímica.
La catálisis es la catálisis.

Sus antecedentes:

La ingeniería de protones es clave para mejorar los catalizadores de un solo átomo (SAC) en las reacciones de evolución del hidrógeno (HER).
La gestión de la transferencia de protones a través de múltiples pasos de reacción es más efectiva pero desafiante que la regulación de un solo paso.
El desarrollo de catalizadores avanzados requiere nuevas estrategias para la gestión eficiente de protones.

Objetivo del estudio:

Proponer e investigar una programación de suministro-conversión-desbordamiento de protones tipo dominó para Pt SACs en HER ácida.
Diseñar una plataforma de catalizador única (Pt-NC1@TiN NWs) para la gestión concertada de protones.
Para demostrar el rendimiento mejorado de HER a través de un efecto de protones en cascada.

Principales métodos:

Fabricación de nanocables TiN porosos ultrafinos dopados con nitrógeno y carbono encapsulados con puntas (Pt-NC1@TiN NWs).
Utilizó análisis experimentales y teóricos para estudiar la dinámica del protón y los mecanismos catalíticos.
Evaluación del rendimiento del catalizador en condiciones ácidas de HER y de un electrolizador de agua de membrana de intercambio de protones (PEMWE).

Principales resultados:

La plataforma Pt-NC1@TiN NWs demostró un efecto de cascada de protones tipo dominó, mejorando la accesibilidad de protones interfaciales y la actividad intrínseca de los sitios Pt-N2.
Logró una actividad de masa Pt superior de 153,5 A/mgPt a -100 mV, superando significativamente el rendimiento comercial de Pt/C.
Mostró una excelente estabilidad, alcanzando 2 A/cm2 a 1,75 V y manteniendo 1 A/cm2 durante 1200 horas en PEMWE.

Conclusiones:

La estrategia de protones tipo dominó desarrollada mejora efectivamente el rendimiento de HER mediante la orquestación de la gestión de protones en varios pasos.
Pt-NC1@TiN NWs muestran un gran potencial como electrocatalizadores altamente activos y estables para HER y la electrólisis del agua.
Aprovechar los procesos de dominó de varios pasos es una vía prometedora para diseñar catalizadores de próxima generación.

Palabras clave:

Caracterización de espectros in situ para la caracterización del espectro in situ.membrana de intercambio de protones de agua electrolizadores de agua.Gestión de la gestión de protones.provisión-conversión-desbordamiento efectos dominó de la provisión-conversión interacción de un solo átomo con un soporte dual.

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