具有超高原子利用率和丰富活性位点的单原子催化剂(SACs)可以显着提高电催化性能，被认为是大多数催化反应的有效的催化剂。最近，SAs被锚定在具有特定配位的载体表面上，以探索它们的电催化活性。尽管与载体的强化学键可以调节SAs的内在催化性能，由于SAs未在载体表面上覆盖而对长期循环性能产生不利影响。因此，迫切需要设计限制SA的策略来解决上述问题。
近日，上海师范大学李和兴和上海理工大学廉孜超等将PtSA和CoPt合金纳米晶体限制在氮掺杂的多孔碳骨架中(该骨架源自封装在氨基官能化ZIF-67中的Pt NPs)(CoPt-PtSA / NDPCF)。与传统的纯SA或合金不同，研究人员率先研究了PtSA和CoPt合金的协同效应，以探索它们对HER性能的影响。在碱性和酸性条件下，与商用10% Pt/C催化剂相比，CoPt-PtSA / NDPCF表现出优异的电催化性能，包括更低的过电位、更小的Tafel 斜率、更高的电流密度、更高的转换频率(TOF)和更优异的循环稳定性。实验结果表明，CoPt-PtSA / NDPCF的优异性能归因于Pt SA和受氮掺杂多孔碳框架(NDPCF)保护的CoPt合金纳米晶体之间的强协同相互作用。密度泛函理论(DFT)计算表明，PtSA与NDPCF中的CoPt合金纳米晶体结合具有超低的|ΔGH*|(≈0.059 eV)，这是增强反应动力学影响HER活性的关键因素。此外，SAs与多孔碳材料包覆的金属合金纳米晶电催化剂的协同作用为构建高效SACs提供了新的策略。Tuning the Cobalt-Platinum Alloy Regulating Single-Atom Platinum for Highly Efficient Hydrogen Evolution Reaction. Advanced Functional Materials, 2022. DOI: 10.1002/adfm.202205920
