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鄒志剛院士等人JACS：“激光種植”制高載量SACs，助力HER！

來源：時間：2023-06-30 17:31:52 瀏覽：1879次

第一作者：Bing Wang、Xi Zhu和Xudong Pei

通訊作者：鄒志剛院士、林志群教授、姚穎方副教授和Bing Wang

通訊單位：南京大學、新加坡國立大學

DOI: 10.1021/jacs.3c02364

研究背景

單原子催化劑（SACs）具有最大的原子利用率、獨特的電子結構、均勻的活性中心以及不飽和配位環(huán)境，獲得了廣泛的關注。盡管缺陷工程、空間限制等方法用于制備單原子（SAs），但它們通常具有繁瑣的合成步驟和還原劑的使用。同時，在基體上實現高負載量的SAs也仍然是一個重大挑戰(zhàn)?；诖耍?/span>南京大學鄒志剛院士、姚穎方副教授和Bing Wang以及新加坡國立大學林志群教授等人報道了一種溫和的室溫激光種植策略，用于在各種基底（碳、金屬和氧化物等）表面上制備具有所需性質的SAs。這種室溫激光種植策略具有可移植性，可在不同環(huán)境下為不同基體負載高載量的SAs，為制備高效和高負載量的SACs開辟了新的途徑。

文章要點

1、作者采用一種簡單、通用的室溫激光種植策略，成功地在不同基底上合成出高載量的單原子。由于激光播種使得基底表面產生高缺陷密度，從而實現最高達到41.8 wt%的金屬SAs負載量。

2、針對不同金屬的性質，該策略可用于合成多種金屬原子共存的高熵單原子（HESAs）仍然展現出高效性和便捷性。

3、當HESAs中金屬原子含量的分布與它們催化性能的火山圖分布相似時，可以獲得優(yōu)異的催化活性。優(yōu)化后所得HESAs，其HER活性是商業(yè)化Pt/C催化劑的11倍左右。

圖文展示

圖1.通過激光種植技術在碳黑載體表面生長不同形態(tài)的Pt

圖2. Pt單原子的形成機理

圖3.激光種植技術在不同載體表面生長Pt單原子

圖4.激光種植技術制備的HESAs的形貌結構表征

圖5.不同HESAs的電催化性能

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