In Situ Confining Pt Clusters in Ultrathin MnO2 Nanosheets for Highly Efficient Hydrogen Evolution Reaction
In Situ Confining Pt Clusters in Ultrathin MnO2 Nanosheets for Highly Efficient Hydrogen Evolution Reaction
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原位限制超薄 MnO2 纳米片中的 Pt 簇以实现高效析氢反应
DOI：
10.1002/sstr.202100047
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发表时间：
2021-07
期刊：
影响因子：
15.9
通讯作者：
Liu Zhao-Qing
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wei Jin-Xin;Cao Mei-Zhi;Xiao Kang;Guo Xing-Peng;Ye Si-Yu;Liu Zhao-Qing
合理合成具有优良电催化性能的高分散电催化剂对能源和环境应用具有重要意义。然而，具有高表面自由能的金属团簇仍然是合成稳定、高活性催化剂的一个挑战。本文报道了用电化学方法原位固定在MnO2纳米片(PTAC-MnO2)的Mn空位上的高度分散的铂团簇。铂团簇与载体之间的强结合能可以有效地抑制活性铂原子的迁移，优化其电子结构，从而获得优异的电催化性能。令人印象深刻的是，Ptc-MnO2表现出相当低的过电位(η100)，在100mA 2时为47 mV，并可在10 mA cm−2时连续催化80 h，表现出比最先进的商用铂/碳催化剂更好的催化稳定性。为金属团簇催化剂的设计和制备提供了一种阳离子空位缺陷策略。
Rational synthesis of highly dispersed electrocatalyst with excellent electrocatalytic performance is critical for energy and environment applications. However, metal cluster with high surface free energy remains a challenge for the synthesis of stable and highly active catalysts. Herein, a highly dispersed platinum cluster anchored on the Mn vacancy of MnO2 nanosheets (PtAC‐MnO2) via in situ electrochemical methods is reported. The strongly binding energy between Pt clusters and supports can effectively suppress the migration of active Pt atoms and optimize their electronic structure for excellent electrocatalytic properties. Impressively, the PtAC‐MnO2 demonstrates a considerably low overpotential (η100) of 47 mV at 100 mA cm−2 and can be catalyzed continuously at 10 mA cm−2 for 80 h, showing better catalytic stability than the state‐of‐the‐art commercial Pt/C catalysts. A cationic vacancy defect strategy for the design and preparation of metal cluster catalysts is provided.
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