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在電催化領域，炭黑常用于貴金屬催化劑的載體。但是催化惰性以及與金屬之間的相互作用較弱，是炭黑的兩個主要缺點，這個缺點阻礙了催化活性的進一步提高。

有鑒于此，浙江大學孫文平研究員等報道在炭黑上修飾過渡金屬氧化物簇的表面官能團化策略，能夠提供特別的催化活性，增強其與金屬物種之間的相互作用。

本文要點：

（1）

修飾NiO_x簇的炭黑能夠在Pt簇和NiO_x簇之間形成簇間強耦合作用，顯著增強堿性HER反應動力學。NiO_x簇不僅能夠作為助催化劑加快HER反應動力學，而且能夠改善Pt對氫中間體的吸附，穩定Pt簇。

（2）

Pt-NiO_x/C作為陰極催化劑，構筑陽離子交換膜水電解槽器件，使用的Pt用量僅為50 μg_Pt cm^-2，實現了迄今為止最具競爭力的電催化性能，在1.90 V電壓就能夠達到2 A cm^-2電流密度。這項研究結果展示了碳質載體的表面官能團化對于開發先進的電催化劑的重要性。

參考文獻

Wenping Sun, Xinying Zheng, Xiaozhong Zheng, Mingxia Gao, Yongfeng Liu, Hongge Pan, Platinum-Nickel Oxide Cluster-Cluster Heterostructure Enabling Fast Hydrogen Evolution for Anion Exchange Membrane Water Electrolyzers, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202422062

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202422062