磷烯负载低载量高分散铂纳米颗粒实现高效析氢反应

来自国内的研究人员通过室温液相还原法开发出新型Pt/BP(黑磷)复合电催化剂，该催化剂具有超低Pt载量(0.5-2.0 wt.%)和高分散特性，在碱性介质中展现出卓越的析氢反应(HER)性能：过电位仅16 mV@10 mA mg-1，塔菲尔斜率70.5 mV dec-1，质量活性超越商用20% Pt/C，为可持续制氢提供了经济高效的解决方案。

　　

这项突破性研究展示了磷烯(phosphorene)作为催化剂载体的独特优势。通过精妙的室温液相还原工艺，科研团队成功将超低载量(0.5-2.0 wt.%)的铂(Pt)纳米颗粒均匀锚定在黑磷(BP)纳米片上。透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)分析揭示了强烈的Pt-P电子相互作用，这种相互作用有效优化了氢吸附自由能，使催化剂在析氢反应(HER)中表现惊艳。

在碱性电解环境中，1.0 wt.% Pt/BP催化剂创造了16 mV@10 mA mg^-1的极低过电位记录，其70.5 mV dec^-1的塔菲尔斜率(Tafel slope)彰显出优异的反应动力学特性。更令人振奋的是，该催化剂的质量活性显著超越商用20% Pt/C参照物，并展现出超过10小时的出色稳定性。

这项研究不仅证实了黑磷作为理想催化剂载体的潜力，更为设计高性价比的析氢系统提供了新思路。通过强化金属-载体电子相互作用，实现了用微量贵金属获得超常催化活性的目标，对推动绿色氢能经济发展具有重要实践意义。