二維雙金屬烯氫化物納米片催化劑（圖文導讀）

這提供了一種基于多種金屬元素組合的高度穩(wěn)定的催化劑。密度泛函理論計算表明，H原子受電子作用和RhPd合金穩(wěn)定性的Miedema規(guī)則限制。所獲得的催化劑表現(xiàn)出的堿性HER催化性能，在10 mA cm-2的過電勢僅為40 mV，在100 mA cm-2下能夠保持10小時以上的穩(wěn)定性。

實驗結(jié)果表明，受限的H原子提高了RhPdH雙金屬烯納米片的HER活性，而超薄片狀形態(tài)使催化劑體系有較高的穩(wěn)定性。該工作通過將雜原子限制在雙金屬片的晶格中，合成了高活性催化劑，為由高度不溶混組分制成的雙金屬片的生長提供了一種非常新穎的機理。

圖1. (a)Rh-Pd固態(tài)不相混溶區(qū)，(b)RhPd，Pd和Rh結(jié)合H能力示意圖，(c)2D RhPd 合金以及合金氫化物的形成能示意圖。

圖2. RhPd-H的(a-b)HAADF-STEM，(c)AFM，(d-f)EDX-mapping圖像和(g)EELS光譜，(h-i) RhPd-H的高分辨率HAADF-STEM圖像。

圖3. 收集到的RhPd-H中間體**TEM圖像：(a)0.5 h，(b)1 h，(c)2 h，(d)4 h，(e)6 h和(f)8 h。RhPd-H中間體不同反應時間的相應(g) EDX光譜和(h) XRD圖像，(i) RhPd-生長過程示意圖。

圖4. 原始納米片和在環(huán)境中經(jīng)歷不同老化時間獲得的納米片的TEM和XRD圖像:(a-b)RhPd-H，(c-d)Pd-H和(e-f) Rh，(g) 不同參考基態(tài)下RhPd和RhPd-H的形成焓。插圖是RhPd和RhPd-H的仿真模型。

圖5.(a)商業(yè)Pd/C，Pt/C，Rh/C，RhPd-H/C-A和RhPd-H/C的HER極化曲線。(b) 達到10 mA cm-2所需的過電位和100 mV過電位下的電流密度。(c)Tafel曲線。(d)交換電流密度。(e) RhPd-H/CP在10, 50, 100 mA cm-2電流密度下的計時電流曲線。

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