海水電解直接大規模生產綠色氫氣(H2)是實現可持續綠色產氫的有效方法。然而，目前該技術面臨的主要難題在于缺乏有效的催化劑在低過電勢下以大電流密度大規模生產H2且并不因海水中的鈉離子、氯離子、鈣離子、氯離子等成分而使催化劑失活，以滿足工業要求。基于此，中科院化學研究所李玉良、何峰和山東大學薛玉瑞等使用甲酸作為還原劑，石墨二炔(GDY)作為載體，實現了具有高原子缺陷的明確定義Rh納米晶體的可控合成。HAADF-STEM圖像顯示，高密度的原子臺階分別在“角”和“表面”位置包含不同的原子，階梯式Rh/GDY中“角”和“表面”位點之間的差異可以通過Rh原子的配位數(7配位角原子和9配位表面原子)清楚地區別。由于局部電子結構的改變，低配位金屬原子可以與反應物更強烈地相互作用，與表面位點的原子相比，這有助于減少反應勢壘。因此，角位點的原子具有低配位性被認為是Rh/GDY高HER催化活性的主要來源。?實驗結果和密度泛函理論(DFT)計算表明，GDY和Rh之間形成的階梯狀表面和特殊的相互作用使該催化劑具有優異的電催化活性和穩定性，適用于堿性模擬海水(鹽水)大電流密度制H2。因此，Rh/GDY在65 mV vs. RHE的小過電位下可以提供1000 mA cm-2，并且在8000次連續循環伏安法(CV)循環后，在100、500和1000 mA cm-2下的過電勢沒有明顯增加，這些數據證明了Rh/GDY在腐蝕性鹽水條件下的出色穩定性。Rhodium Nanocrystals on Porous Graphdiyne for Electrocatalytic Hydrogen Evolution from Saline Water. Nature Communications, 2022. DOI: 10.1038/s41467-022-32937-2
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