具有原子级分散的(Fe, Co)-Nx-C活性位点的多孔g-C3N4纳米片，结合还原氧化石墨烯，用于高效电催化氢气演化

《Advanced Sustainable Systems》：Porous g-C3N4 Nanosheets with Atomically Dispersed (Fe, Co)-Nx-C Active Sites on Reduced Graphene Oxide for Efficient Electrocatalytic Hydrogen Evolution

氢能开发中双金属催化剂（Fe/Co）氮碳（M-N-C）活性位点研究，采用碳氮化物多孔纳米片(rGO)复合载体，在碱性条件下实现低过电位（146 mV@10 mA/cm2）的HER高效催化，归因于协同双金属效应、高比表面积及快速电荷转移动力学，并验证长期稳定性。

　　

摘要

氢作为一种日益被认可的可持续能源载体，需要开发高效且经济可行的电催化剂来推动氢释放反应（HER）。虽然贵金属在氢释放反应中表现出优异的性能，但其稀缺性和高昂的成本限制了其广泛应用。本研究介绍了一种高效的双金属氮碳（M-N_x-C）活性位点，该活性位点由钴和铁原子组成，这些原子锚定在石墨烯氮化物多孔纳米片（CNPN）上，并由还原氧化石墨烯（rGO）支撑。通过先进的表征方法对所开发的催化剂进行了分析，证实了独特的（Fe/Co）-N_x-C活性位点嵌入到了由CNPN网络形成的高孔隙率和高活性表面积中。在碱性条件下，优化的（Fe, Co）-CNPN-2@rGO催化剂在10 mA cm^?2的电流密度下，仅需146 mV的过电位即可实现氢释放反应。这种优异的性能归因于双金属活性位点的协同效应、高比表面积以及快速的电荷转移动力学。（Fe, Co）-CNPN-2@rGO催化剂在碱性条件下的表现优于许多先前报道的非贵金属基催化剂，并且在长时间使用中表现出出色的稳定性。本研究为设计和优化M-N_x-C活性位点以高效生产氢提供了重要信息，从而有助于开发经济实惠且可持续的能源技术。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。