原子级接口工程使奥斯在较大的电流密度下能够有效且持久地演变为酸
Qianyi Lin1, Jun Yu1, Mansheng Liao1
1College of Chemistry and Environmental Engineering, Shenzhen University Shenzhen 518071 China yujun@szu.edu.cn lei.zhang@szu.edu.cn.
Chemical science
|February 18, 2026
概括
这项研究引入了一个多孔的二氧化 (CeO2) 支持分散 (Os) 原子,为演化反应 (HER) 创建一个稳定的单原子催化剂. 这种新型的Os单原子催化剂 (OsSA-CeO2) 在酸性条件下表现出异常耐用性和活性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 奥斯 (Os) 是 (Pt) 的一个具有成本效益的替代品,用于演化反应 (HER) 催化剂.
- 基于OS的催化剂在酸性介质中缺乏稳定性,原因是H*过度吸附和氧化溶解等问题.
研究的目的:
- 为演化反应 (HER) 开发一种高度稳定和活性的单原子催化剂 (OsSA).
- 为了研究一个多孔的二氧化 (CeO2) 支持在增强 Os 催化剂的稳定性和活性中的作用.
主要方法:
- 设计了一个多孔的CeO2支器,用于OS的原子分散.
- 在CeO2 (OsSA-CeO2) 上制造了一个的单原子催化剂.
- 在酸性条件下评估了OsSA-CeO2对HER的电催化性能和耐用性.
主要成果:
- 在多孔的CeO2支上实现了Os原子100%的界面定,防止聚合.
- 多孔的CeO2支创造了氧气空缺,促进了H2O解离和质子供应.
- OsSA-CeO2在100 mA cm-2下表现出超过500小时的耐用性,没有性能衰减,超过现有的基于Os的HER催化剂.
结论:
- 多孔的CeO2支使活性金属原子的完全接口定成为可能,大大提高了催化稳定性.
- 通过氧气空缺的支持激活促进了质子供应,并防止了催化剂溶解,这对于持续的HER活动至关重要.
- 该策略为设计各种电化学反应的强大的单原子催化剂提供了一种通用方法.
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