通过Pt修饰激活电沉积CoNiFe LDH的固有催化活性,以实现高效的氢气演化反应

《Dalton Transactions》:Triggering the intrinsic catalytic activity of electrodeposited CoNiFe LDH via Pt decoration for an efficient hydrogen evolution reaction

【字体: 时间:2025年09月19日 来源:Dalton Transactions 3.3

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  铂修饰的CoNiFe层状双氢氧化物(Pt@CNF)通过两步合成实现高效析氢反应(HER)催化。SEM证实Pt纳米颗粒均匀分散于CNF纳米片上,将10 mA/cm2电流密度下的过电位从215 mV降至117 mV,TOF提升至14.6×10?3 s?1。Pt@CNF具有更大的电化学表面积(ECSA)和活性表面积密度,在100-400 mA/cm2高电流密度下仍保持298-441 mV的低过电位,展现出优异的HER催化性能,为大规模氢能生产提供新方案。

  

氢被广泛认为是一种清洁且可持续的能源载体,而开发高效、耐用的氢演化反应(HER)电催化剂仍然是实现大规模氢生产的关键挑战。在这项研究中,我们报道了一种两步合成的铂修饰的CoNiFe层状双氢氧化物(Pt@CNF)电催化剂,该催化剂经过设计以提升HER性能。场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)证实了铂纳米颗粒在CoNiFe LDH(CNF)纳米片上的均匀分布。由于铂具有最佳的氢吸附能,其在10 mA cm?2电流密度下的过电位从215 mV(CNF)显著降低到117 mV(Pt@CNF)。Pt@CNF的增强内在活性还体现在周转频率(TOF)从7.1 × 10?3 s?1显著增加到14.6 × 10?3 s?1。此外,Pt@CNF的比表面积(ECSA)和活性比表面积(A_ECSA)也高于原始的CNF,这反映了其具有更多的可利用催化位点。铂与CNF基体之间的协同作用改善了电荷转移动力学和催化剂的耐久性,使得Pt@CNF在高电流密度(分别为100、200和400 mA cm?2)下能够实现较低的过电位,分别为298、370和441 mV。这些发现凸显了Pt@CNF作为下一代氢生产技术高性能HER电催化剂的潜力。

图形摘要:通过铂修饰触发电沉积的CoNiFe LDH的内在催化活性,以实现高效的氢演化反应
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