西安交通大学/中国海洋大学，发表AFM！

纳米结构铂(Pt)是水分解电解、燃料电池和各种化学反应的关键和高效催化剂，但其高成本阻碍了其大规模部署。非晶化工程被广泛用于提高Pt基催化剂的性能，因为短程有序低配位结构提供了大量的缺陷空位作为催化位点，而长程无序结构的灵活性可以很好地调节原子构型，抑制Pt的溶解，提高耐久性。

此外，非晶化结构允许质子的可及性和亚纳米材料高表面原子比的高浓度活性位点，这显著提高了催化剂的性能。在这方面，超细晶核和非晶壳的纳米结构已经引起了越来越多的关注。然而，由于溶液环境中的成核和生长过程不清晰，在小尺寸Pt纳米晶体上设计和可控制地制备具有可调节厚度的超细亚1 nm非晶壳仍然是一个挑战。

近日，西安交通大学马飞和中国海洋大学董博华等报道了一种Se介导制备核壳纳米结构的策略，合成以超细Pt纳米晶(NCs)为核心，亚纳米非晶Pt硒化物(PtSe_x)为壳的催化剂。

实验结果表明，Se的引入不仅可以限制Pt纳米晶的自组装和过度生长，诱导形成超薄非晶层，还可以调节Pt的电子结构，从而赋予其优异的活性和稳定性。性能测试结果显示，优化壳厚度的Pt@PtSe_x-1在-0.07 V和酸性(碱性)介质中达到了创纪录的高质量活性，为75.2 A mg^-1_Pt (18.4 A mg^-1_Pt)，是商业Pt/C的57.8倍(碱性介质的27.1倍)。

此外，基于0.01 mg cm^-2 PGM负载的Pt@PtSe_x-1纳米催化剂的水分解池，在酸性和碱性介质中分别只需1.49和1.53 V的低电压就能达到10 mA cm^-2的电流密度。催化剂在酸性介质中和160 mA cm^-2下稳定运行长达1300小时(在碱性介质中和100 mA cm^-2下运行1100小时)，性能优于商业Pt/C和最近报道的贵金属催化剂。

理论计算表明，亚纳米层不仅提高了Pt的电子密度，富集了活性位点(如活性Pt原子)，还抑制了Pt的溶解，强化了Pt-Pt和Pt-Se键，显著提高了质量活性和耐久性。综上，这种独特的非晶壳构建策略为设计其他Se介导贵金属催化剂提供了新思路。

Selenium-mediated sub-1 nm amorphous shell spatially confines platinum nanocrystal for efficient hydrogen evolution. Advanced Functional Materials, 2025. DOI: 10.1002/adfm.202504608