Pt@Cu/CuO异质结构催化剂

低电位高效偶联

通过Pt纳米簇在Cu/CuO上的固定，协同增强含氮杂环物种与羟基的共吸附，实现动力学与法拉第效率的双重提升。

李嘉辰 · Yuqiang, Ma · 李梦 · Ruhao, Zhang · Cihang, Wang · 胡军 · Mu, Xiaogang · 王轩军 · 马海霞 · Guo, Zheng Xiao

Angewandte Chemie - International Edition 2026

参数信息

过电位（10 mA cm⁻²）

0.832 V

过电位（100 mA cm⁻²）

0.904 V

法拉第效率

95 %

产氢电耗

1.15 kWh m⁻³

耐久性

600 h

技术优势

电压需求低

Pt调控的共吸附促进N-N偶联动力学，使10 mA cm⁻²时仅需0.832 V，远低于常规偶联反应。

产氢电耗极低

偶联反应的低电位使N-H解离产生的吸附氢自耦合析氢，双电极体系产氢电耗仅为1.15 kWh/m³ H₂。

长期运行稳定

在流动电解槽中于500 mA cm⁻²电流密度下可稳定运行600小时，具备工业应用潜力。

应用场景

• 电催化合成：用于低电位高效合成偶氮三唑类材料，替代高能耗传统偶联路线。
• 单原子催化：利用Pt纳米簇调控吸附行为，为单原子/团簇类催化剂设计提供策略。
• 电解水制氢：将偶联反应与析氢耦合，降低电解水制氢的电耗。
• 绿色制氢：以低电耗双电极体系产氢，为绿色制氢提供节能路径。