南京大学/北京工业大学：焦耳热诱导熵工程制备Pt基催化剂用于高效析氢

背景：质子交换膜水电解（PEMWE）技术因高效清洁而备受关注，但其核心析氢反应（HER）依赖铂基催化剂，存在成本高、电子结构非最优调控等问题。传统单元素氧化物载体调控能力有限，而中/高熵氧化物（M/HEOs）虽具潜力，但与Pt的相互作用机制尚不明确。研究目的：通过熵驱动工程策略，利用焦耳加热技术合成多元素中熵氧化物载体（(FeCoNiMn)₃O₄），精准调控Pt的电子结构，优化氢吸附自由能，提升HER性能。结论：研究发现载体熵值与Pt的d带中心呈“反火山型”关系，中等熵值载体最有效。制备的Pt/MESO催化剂在酸性条件下仅需10 mV过电位即可达到10 mA cm⁻²，质量活性为商用Pt/C的2.8倍，稳定性卓越。在PEMWE系统中，极低Pt负载下质量活性提升4.5倍，为氢能技术提供了可行的材料设计与制备路径。