研究内容：

本文报道了合成活化的NiCo LDH用于固定Pt、Ir和Rh单原子进行析氢反应。Pt/ A- NiCo LDH电催化剂表现出最高的催化能力，在电流密度为10 mA cm ^-2时，其过电位为16 mV，质量活性约为商品Pt/C的24.8倍。结果表明，Pt单原子催化剂不仅可以加速碱性介质中的Volmer步骤，而且可以优化氢吸附过程，提高HER催化活性。

要点：

本文采用两步电化学沉积技术构建了单原子分别固定在活化的2D NiCo LDH载体(M/ A -NiCo LDH, M = Pt, Ir和Rh)上，用于HER。Pt/A-NiCo LDH和Ir/A-NiCo LDH达到10 mA cm^-2电流密度的过电位分别为16 mV和24 mV。活化后的LDH负载单原子含量增多，性能相比于未活化的催化剂得到了较大的提升。

图1. （a）合成和形态表征的示意图。Pt/A-NiCo LDH的 (b) SEM图，(c) TEM图，(d)元素映射图。(e) Pt/A-NiCo LDH， (f) Ir/A-NiCo LDH和(g) Rh/A-NiCo LDH的像差校正HADDF STEM图像。

图2.(a) Co 2p高分辨率光谱和(b) NiCo LDH、A -NiCo LDH、Pt/ A -NiCo LDH、Ir/ A-NiCo LDH和Rh/ A -NiCo LDH催化剂的拉曼光谱。高分辨率的(c) Ni 2p谱和(d) Pt 4f谱。

图3.(a)各种催化剂的HER极化曲线。(b) HER过电位和归一化的质量活性比较。(c)由相应的HER极化曲线得到的Tafel图。(d)比较在10 mA cm^-2下Tafel斜率和过电位的电化学性能。(e)电化学阻抗谱。(f)恒流密度为10 mA cm^-2时Pt/ A -NiCo  LDH计时电位曲线。插图显示了1000次循环前后的LSV曲线。

图4. (a-c)Pt/ A -NiCo LDH、Ir/ A-NiCo LDH和Rh/ A -NiCo LDH计算的d轨道电子密度差和（d）PDOS图。(e) d波段中心、工作函数与ΔG_H2O*的关系。(f)计算Pt/A-NiCo LDH、Ir/A-NiCo LDH和Rh/A-NiCo LDH电催化剂的HER自由能分布。

参考文献：

Fan B, Wang H, Han X, Deng Y, Hu W. Single atoms (Pt, Ir and Rh) anchored on activated NiCo LDH for alkaline hydrogen evolution reaction. Chem Commun (Camb). 2022;58(59):8254-7. DOI：https://doi.org/10.1039/D2CC02732A