吉林大学氢能研讨获得重要发展——可代替铂的Co单原子析氢催化
近来，吉林大学材料科学与工程学院崔小强教授、郑伟涛教授领导的科研团队在析氢催化剂研讨中获得重要发展，于11月19日在《天然-通讯》上宣布了题为《Single-atom cobalt array bound to distorted 1T MoS2 with ensemble effect for hydrogen evolution catalysis》的研讨成果，引起国内外重视。该论文榜首作者为吉林大学材料科学与工程学院博士研讨生祁琨，崔小强教授、郭少军教授(北京大学)、郑伟涛教授为一起通讯作者。
图片摘自Nature Communications 10, 5231 (2019)
氢能作为一种零排放可再生能源越来越遭到广泛重视，电解水因其高效能量转化而成为制氢最有用途径之一，铂(Pt)是功能最佳的析氢反响(HER)催化剂。但是，因为Pt的高本钱和有限储量约束了其大规模使用，急需开发牢靠、高效、廉价的HER催化剂代替Pt，单原子催化剂供给了机会。当金属活性中心涣散到单原子标准时，急剧增大的外表自由能、量子尺度效应、不饱和配位环境和金属?载体的相互效果等特性将赋予单原子催化剂别致功能。单原子催化剂最大应战为其低金属原子负载密度，不可控聚会及金属原子与载体间含糊相互效果联系，然后难以有用增强其催化功能。
该作业报道了一种新式单原子催化剂制备战略(assembly/leaching)：先把钴(Co)纳米盘组装到二维二硫化钼(MoS2)上再浸出，获得了在歪曲金属相(1T)二硫化钼上高负载量金属钴单原子阵列 (SA Co-D 1T MoS2)。在Co ND-MoS2纳米复合材料中，晶格失配导致的应变和在Co与MoS2间构成Co-S共价键是完结MoS2从半导体2H相向畸变的金属1T(D-1T)相改变的要害。
图片摘自Nature Communications 10, 5231 (2019)
SA Co-D 1T MoS2在酸性电解液中具有类Pt的HER活性，过电位仅为42 mV，Tafel斜率低至32 mVdec-1，且具有优异的电化学循环稳定性。其超高的活性源于单Co原子位点与在畸变MoS2的1T相的S位点，其间的协同效果使得SA Co-D 1T MoS2催化剂具有优异的HER活性。
这一研讨得到了科技部要点研制方案、国家天然科学基金面上基金、吉林大学高层次科技立异团队和吉林省长白山学者特聘教授等项目赞助。该作业由吉林大学科研团队与北京大学骆明川博士、郭少军教授，北京中科院物理所张庆华博士、谷林研讨员，北京中科院高压物理所郑黎荣研讨员，上海中科院使用物理研讨所马静远研讨员，美国布鲁克海文国家实验室刘萍教授一起协作完结。
