南开大学「国家优青/洪堡学者」团队，新发JACS!

双原子催化剂（DACs）因其高原子利用率和协同催化效应而备受关注。

然而，开发精确的合成方法和理解其催化机制仍然具有挑战

基于此，2024年11月21日， 南开大学 谢微 研究员团队 在国际期刊 Journal of the American Chemical Society 发表题为《Geminal Synergy in Pt–Co Dual-Atom Catalysts: From Synthesis to Photocatalytic Hydrogen Production》的研究论文。

在这里，研究人员 采用光诱导锚定策略精确合成了负载在石墨碳氮化物（CN）上的PtCo DAC。

Co原子通过氮原子的孤对电子被锚定在CN上。

在光照射下，聚集在Co位点的光电子可以锚定附近的Pt金属离子，准确促进异核DACs的形成。

PtCo DAC从氨硼烷（AB）水解 析出 H ₂ 的倍率非常高， 在298 K下TOF值达到3130 molH₂ molPt⁻¹ min⁻¹ ， 约为Pt单原子光催化剂的3.2倍。

更重要的是，PtCo DAC表现出良好的稳定性，室温下的周转频率（TOF）高达 307,982 molH₂ molPt⁻¹。

实验和理论计算结果表明，Pt和Co的协同作用优化了AB和H ₂ 分子的吸附能，同时降低了倍率决定步骤的能量能垒，从而加速了AB水解析出H ₂ 的过程。

此外，引入的Co通过增强Pt-N键的稳定性来稳定Pt活性位点，防止溶解、聚集和失活。

该研究中的催化剂具有优异的催化性能、良好的稳定性和低成本，为其在制氢中的实际应用开辟了新前景。