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。团队成员朱奥男为论文第一作者
谢微，博士，教授，南开大学化学学院研究员，国家“四青”人才，国家优青、天津市杰青。2016年回国加入南开大学化学学院。研究领域为等离激元纳米材料和表界面化学分析，研究主要聚焦纳米表界面原位表征和热电子化学反应。目前担任中国物理学会光散射专业委员会委员，《光散射学报》、《Chinese Chemical Letters》、《物理化学学报》等学术期刊编委/青年编委。
果简介
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H2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H2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H2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。
