Pt₅Ce@CeO₂催化剂

碱性析氢300小时稳定

通过瞬态高温脉冲构建反应性金属-支撑相互作用，形成合金化活性中心，显著提升碱性析氢的活性和稳定性。

Cheng, Lin · Haojie, Liu · Shi, Wenhui · Hu, Rong Rong · Liu, Hanwen · 郭金明 · 姚永刚

ACS Applied Materials & Interfaces 2025

参数信息

过电位

-29 mV

稳定运行时间

300 h

技术优势

合金化降低反应能垒

Pt 与 Ce 合金化形成 Pt₅Ce，改变电子结构、优化 d 带中心，从而促进中间体吸附和解离，降低反应能垒。

界面协同提升稳定性

Pt₅Ce 与 CeO₂ 的紧密相互作用进一步提高了活性和稳定性，催化剂在 -10 mA·cm⁻² 下运行超过 300 小时。

精确调控界面结构

通过调节脉冲持续时间和气氛，可在同一体系中选择性构建强金属-载体相互作用或反应性金属-载体相互作用，实现界面结构的精确调控。

应用场景

• 碱性电解水析氢：可直接用作碱性电解水析氢的阴极催化剂，降低制氢过电位并延长电极寿命。
• 电催化剂设计：通过脉冲加热调节金属-载体相互作用，为设计高性能合金/氧化物界面催化剂提供新思路。
• 多相催化界面：展示了如何精确构建反应性金属-载体界面，用于优化多相催化中的电荷转移和稳定性。
• 金属-载体强相互作用：实现了对金属-载体相互作用的原子尺度可控调节，为理解界面结构与性能的关系提供模型体系。