将贵金属催化剂与前过渡金属(ETM)合金化显示出巨大的前景，因为它们具有很强的电子相互作用，可以同时提高催化活性和耐久性。然而，ETMs较负的还原电位限制了合金催化剂的合成。在本文中，湖南大学黄宏文和周一歌等报道了一种自催化表面还原辅助策略，成功实现超薄PtW合金纳米线(NWs)的可控合成，并研究了其HER性能。电化学测试结果显示，与商业Pt/C催化剂相比，PtW NWs/C催化剂显示出提高的HER活性。在1.0 M KOH溶液中，PtW NWs/C在10 mA cm-2电流密度下具有18 mV的超低HER过电位(Pt/C为65 mV)。此外，PtW NWs/C在100 mV的过电位下，TOF为45.4 s-1(Pt/C为5.6 s-1)以及质量活性为6.13 A mg-1Pt(Pt/C为0.97 A mg-1Pt)。实验结果和密度泛函理论(DFT)计算表明，合金化的W原子在提高PtW NW的碱性HER活性方面发挥了双重作用: 一方面，W原子合金化引起的集团效应通过提供H2O吸附和活化的位点促进了H2O的解离；另一方面，由W原子到Pt位点的电子转移引起的配体效应降低了d带中心，从而优化氢吸附能。这两种效应协同作用使PtW NW在碱性介质中具有优异的HER性能。Autocatalytic Surface Reduction-Assisted Synthesis of PtW Ultrathin Alloy Nanowires for Highly Efficient Hydrogen Evolution Reaction. Advanced Energy Materials, 2022. DOI: 10.1002/aenm.202103943
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