JACS：氫穩定的RhPdH二維雙金屬烯納米片用作高效析氫催化劑
氫氣具有極高的比能量，燃燒產物只有水，因此被視為清潔能源載體。電解水，即將水電解生成氫氣和氧氣，是一種清潔的產氫方式。為了促進電解水析氫反應的進行，在較低的過電位下實現較高的反應速率，常需要使用高效的催化劑。如何設計出活性高、穩定性強的鹼性析氫催化劑仍是一個巨大的挑戰。高度捲曲、亞納米厚的雙金屬合金納米片材料具有類似於石墨烯的結構，研究者將其命名為“雙金屬烯（bimetallene）。
近日，吉林大學崔小強教授等人設計製備了一種高效的二維雙金屬氫化物催化劑，其中H原子穩定銠鈀雙金屬烯。
本文要點
1）該催化劑的形成是由於在合成過程中引入了甲醛溶液原位化學釋放的H。這提供了一種基於金屬元素不穩定組合的高穩定性的催化劑。
2）密度泛函理論計算表明，氫受電子相互作用和RhPd合金反穩定性Miedema模型的限制。
3）所得催化劑具有優異的鹼性HER催化性能，達到10 mA cm-2時的過電位僅需40mV，而且具有出色的穩定性，在100 mA cm-2下的穩定性工作時間超過10h。實驗結果表明，約束後的H能提高活性，而超薄片狀形貌結構賦予了催化劑良好的穩定性。
Jinchang Fan, et al. Hydrogen stabilized RhPdH 2D bimetallene nanosheets for efficient alkaline hydrogen evolution. Journal of the American Chemical Society, 2020.
DOI: 10.1021/jacs.0c00218
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