Inducing a Synergistic Effect on Ptδ+/Electron-Rich Sites via a Platinization Strategy: Generating Hyper-High Current Density in Hydrogen Evolution Reaction

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作者
Shanshan Wang,Qin Zhao,Quanlei Ma,Rong Z. Gan,Yiling Ran,Weizhen Fang,Cui‐Juan Wang,Ling Fang,Qingguo Feng,Yan Zhang,Dingsheng Wang,Yadong Li
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:24 (36): 11286-11294 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.4c03031
摘要

Herein, we propose a platinization strategy for the preparation of Pt/X catalysts with low Pt content on substrates possessing electron-rich sites (Pt/X: X = Co3O4, NiO, CeO2, Covalent Organic Framework (COF), etc.). In examples with inorganic and organic substrates, respectively, Pt/Co3O4 possesses remarkable catalytic ability toward HER, achieving a current density at an overpotential of 500 mV that is 3.22 times higher than that of commercial Pt/C. It was also confirmed by using operando Raman spectroscopy that the enhancement of catalytic activity was achieved after platinization of the COF, with a reduction of overpotential from 231 to 23 mV at 10 mA cm–2. Density functional theory (DFT) reveals that the improved catalytic activity of Pt/Co3O4 and Pt/COF originated from the re-modulation of Ptδ+ on the electronic structure and the synergistic effect of the interfacial Ptδ+/electron-rich sites. This work provides a rapid synthesis strategy for the synthesis of low-content Pt catalysts for electrocatalytic hydrogen production.
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