【研究背景】

氢(H₂)具有清洁能源的优势，其能量密度高达120-140 MJ kg⁻¹。它的环保生产是使用这种清洁能源的关键，而析氢反应（HER）代表着高效的电力转化途径。在没有合适的催化剂的情况下，高过电势总是导致低效率。尽管已经投入了巨大的努力来寻找更便宜且易于用于HER的非贵金属催化剂，但不幸的是，由于自由能变化对H 具有瞬时吸附作用，自由能的变化均不及Pt的低过电位和快速动力学。所以寻找一种高效的铂基纳米催化剂是必要的的。

【成果简介】

最近，中国科学院金属研究所王晓辉教授团队在国际知名学术期刊 Advanced Functional Materials上发表题目为：Ultrastable MXene@Pt/SWCNTs’ Nanocatalysts for Hydrogen Evolution Reaction的研究论文。

【图文导读】

图一.a) Ti₃C₂T_xMXene胶态悬浮液的制备和b) MXene@Pt/SWCNTs纳米催化剂的制备。

图二. 形貌和元素分析。

图三.a) S-M, c) S-M - 1pt, e) S-M -5pt的高倍SEM图像。b) S-M, d) S-M - 1pt, f) S-M - 5pt的低倍扫描电镜图像。

图四.制备样品的XPS分析。

图五.电化学产氢催化性能对比测试。

图六.催化动力学分析。

【本文总结】

综上所述，此工作利用Ti₃C₂T_xMXene在还原铂络合物离子后仍保持其物理化学性质的特殊性，以及SWCNTs作为导电粘结剂的特点，构建了分级Pt-MXene-CNTs异质结构高性能HER催化剂。

文献链接：

DOI: 10.1002/adfm.202000693

信息来源： MXene Frontier