缺陷锚定铂亚纳米簇增强NiMoOH电催化海水析氢性能研究

《Journal of Alloys and Compounds》：Anchoring of Pt sub-nanocluster on rich-defect NiMoOH for Efficient Seawater Electrocatalytic Hydrogen Evolution

本工作通过缺陷辅助浸渍策略开发了Pt-NiMoOH/NMF电催化剂，在NiMo泡沫上构建了由NiMoOH纳米阵列诱导的铂亚纳米簇分布，显著提升了碱性海水析氢反应（HER）性能。富缺陷NiMoOH纳米片阵列增强了与铂纳米簇的相互作用，不仅有效抑制铂聚集，还通过调控局部电子环境诱导铂表面电子富集，从而加速水离解效率、增强质子吸附并防止Ca/Mg堵塞活性位点。该催化剂在1 M KOH中表现出类酸性动力学（塔菲尔斜率38.6 mV dec-1，500 mA cm-2过电位66 mV），在碱性海水中更可持续稳定运行300小时（500 mA cm-2过电位74 mV），为通过调控金属-载体界面相互作用提升海水催化性能提供了新策略。

　　

Highlight

本研究通过缺陷辅助浸渍策略在富缺陷NiMoOH纳米阵列上锚定铂亚纳米簇，实现了碱性海水中高效稳定的电催化析氢反应（HER）。铂纳米簇与载体间的强电子相互作用诱导铂表面电子富集，显著提升水离解动力学和抗Ca/Mg堵塞能力。

Results and discussion

通过缺陷辅助浸渍策略实现铂亚纳米簇在NiMoOH纳米片上的负载，如示意图S1所示。首先通过表面蚀刻在NMF基底上原位生长富缺陷NiMoOH纳米片阵列（NiMoOH/NMF），随后通过精确调控浸渍时间和H₂PtCl₆溶液浓度系统制备不同铂负载量的样品。如图S1所示，NiMoOH/NMF样品的SEM图像显示...

Conclusion

总之，通过缺陷辅助浸渍策略开发的Pt-NiMoOH/NMF电催化剂具有铂亚纳米簇分布特性，适用于碱性海水HER。富缺陷非晶NiMoOH纳米片阵列作为锚定位点促进铂的均匀分散，防止其聚集成大尺寸纳米颗粒。此外，铂纳米簇与NiMoOH纳米阵列间的强电子相互作用诱导铂表面电子富集，有利于加速水离解步骤并优化质子吸附行为。该催化剂在1 M KOH中展现出类酸性动力学（塔菲尔斜率38.6 mV dec^-1，500 mA cm^-2过电位66 mV），在碱性海水条件下更仅需74 mV过电位即可达到500 mA cm^-2，并能连续稳定运行300小时。