Platinum single-atom and cluster catalysis of the hydrogen evolution reaction

铂金 催化作用 密度泛函理论 材料科学 化学 星团(航天器) 碳纤维 石墨烯 无机化学 铂纳米粒子 纳米技术 光化学 化学工程 化学物理 计算化学 有机化学 复合材料 工程类 复合数 程序设计语言 计算机科学
作者
Niancai Cheng,Samantha Stambula,Da Wang,Mohammad Norouzi Banis,Jian Liu,Adam Riese,Biwei Xiao,Ruying Li,Tsun-Kong Sham,Limin Liu,Gianluigi A. Botton,Xueliang Sun
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:7 (1) 被引量:1828
标识
DOI:10.1038/ncomms13638
摘要

Platinum-based catalysts have been considered the most effective electrocatalysts for the hydrogen evolution reaction in water splitting. However, platinum utilization in these electrocatalysts is extremely low, as the active sites are only located on the surface of the catalyst particles. Downsizing catalyst nanoparticles to single atoms is highly desirable to maximize their efficiency by utilizing nearly all platinum atoms. Here we report on a practical synthesis method to produce isolated single platinum atoms and clusters using the atomic layer deposition technique. The single platinum atom catalysts are investigated for the hydrogen evolution reaction, where they exhibit significantly enhanced catalytic activity (up to 37 times) and high stability in comparison with the state-of-the-art commercial platinum/carbon catalysts. The X-ray absorption fine structure and density functional theory analyses indicate that the partially unoccupied density of states of the platinum atoms' 5d orbitals on the nitrogen-doped graphene are responsible for the excellent performance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
upcdelx发布了新的文献求助30
刚刚
紫瓜完成签到,获得积分10
1秒前
我是老大应助冰奈铁采纳,获得30
1秒前
快乐的一刀完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
烟花应助666采纳,获得10
2秒前
2211完成签到,获得积分10
2秒前
汉堡包应助杨静采纳,获得10
2秒前
快乐的凡霜完成签到,获得积分10
2秒前
小妖发布了新的文献求助10
3秒前
大脑袋应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
herococa应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
ED应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
yookia应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
不懈奋进应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
xue发布了新的文献求助10
4秒前
herococa应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
916应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
大脑袋应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
MchemG应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
916应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
大脑袋应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Interpretation of Mass Spectra, Fourth Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3955056
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3501390
关于积分的说明 11102563
捐赠科研通 3231634
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1786494
邀请新用户注册赠送积分活动 870109
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801813