【文章資訊】
單原子層Pt團簇催化劑的原子結構演變
第一作者：張斌偉，任龍，徐忠菲
通訊作者：王雲曉，杜軼，竇世學
組織：澳大利亞臥龍崗大學
【研究背景】
Pt基催化劑作為高效催化劑，被廣泛的應用在電化學能源轉化體系中。為了减少Pt使用量的同時，保持其活性是研究難點。單原子催化劑通常表現出優异的效能，然而它不是萬能的，特別是對於某些需要連續Pt活性位點的催化反應，單原子催化劑由於自身特點的限制，不能提供連續活性位點。
團簇催化劑，通常包含的原子數目比較少，同時具有連續的Pt活性位點，囙此被認為是非常有吸引力的催化劑資料。
本篇文章報導了Pt單原子層的團簇催化劑作為一種高效的催化劑。這種Pt單原子層催化劑是有單原子Pt自組裝而成，形成特殊的Pt-Pt共價鍵。相較于單原子催化劑，多層催化劑以及納米催化劑，該單原子層催化劑表現出最優异的電化學效能。
【文章簡介】
基於此，來自澳大利亞臥龍崗大學的竇世學院士團隊在國際知名期刊Small上發表題為“Atomic Structural Evolution of Single-Layer Pt Clusters as Efficient Electrocatalysts”的文章。
該文章報導了單原子層催化劑及其形成過程演變，同時對比了單原子催化劑、納米催化劑與單原子層催化劑的電化學效能。
圖1.單原子催化劑的自組裝成單原子層催化劑的結構演變。
【本文要點】
要點一：單原子層催化劑
本文章報導了Pt單原子層催化劑，並且利用ex-situ的STEM，XAS等手段觀察了其形成過程的原子結構演變。運用精准的溫度調控，配合TiO2納米片載體的優勢，記錄單原子通過自組裝的管道形成了Pt單原子層催化劑。
圖2.單原子層催化劑優异的HER效能。
要點二：優异的電化學效能
這種單原子層的Pt團簇催化劑，大約由7-14個Pt原子組成，其Pt原子之間是以共價鍵形式存在，囙此不僅保持有單原子催化劑的高活性，同時也具有連續的Pt活性位點，對於各類電催化反應（HER，ORR，醇類電氧化等等）都具有優异的效能。
【文章連結】
Atomic Structural Evolution of Single-Layer Pt Clusters as Efficient Electrocatalysts
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202100732
原文刊載於【科學資料站】公眾號
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