on style="white-space: normal; margin-bottom: 20px; line-height: 1.75em; margin-left: 8px; margin-right: 8px;">Pt和Pd等贵金属的高成本阻碍了燃料电池和金属-空气电池用于商业应用以实现能源的可持续发展。为了降低成本，构建不同尺寸的贵金属纳米结构是一种很有前景的策略，这可以提高贵金属的利用效率和降低其的负载。更重要的是，将贵金属原子限制在单层(厚度~1nm)，即单原子层催化，这使得几乎所有的原子都可重构为最大密度，同时可进行催化反应，增强了催化剂的催化活性和热力学稳定。近日，南洋理工大学刘政和王岐捷、南京航空航天大学张助华和湖南大学何勇民等制备出Pt单原子层催化剂(原子层厚度非晶态PtSex)作为析氢反应(HER)电催化剂，其具有高的Pt利用率。首先，研究人员在-30°C的温度下，通过在低密度Ar等离子体对预沉积的结晶2D PtSe2进行离子蚀刻，合成了约1 nm厚的非晶PtSex层。结合一系列表征和第一性原理计算，可以得知，在非晶态层中，Se原子的损失导致在其表面产生具有稳定的Pt单原子层相。微电化学电池测量表明，非晶态PtSex层显示出优异的催化性能，类似于纯Pt表面。在电催化析氢反应中，起始电位为0 VRHE，Tafel斜率为39mVdec-1和电流密度为25 mA cm-2时过电位低至50 mV。此外，晶圆级非晶PtSex层在水电解槽中的实用性显示了氢的可持续生产。除了PtSex材料，该项工作对于从其非晶态硒化物中设计贵金属单原子层催化剂也具有普适性，如PdSex、IrSex、OsSex、RuSex和RhSex，大大提高了它们在各种电催化应用的潜力。Amorphizing Noble Metal Chalcogenide Catalysts at the Single-layer Limit towards Hydrogen Production. Nature Catalysis, 2022. DOI: 10.1038/s41929-022-00753-y
