電化學水分解制氫是一種生產綠色氫氣能源和減少傳統化石能源消耗的有效方法。根據Sabatier原理，要獲得優異的HER性能，催化劑必須具有適當的H*反應中間體結合能。因為Pt在H*中間體吸附方面的自由能接近于零(?G_H*=0)，Pt被認為是HER的基準電催化劑的標桿。

然而，Pt儲量稀少和價格昂貴，這嚴重制約了Pt在HER過程中的大規模應用。因此，為了提高Pt材料在HER領域的競爭力，迫切需要開發具有高活性和低Pt負載的高性能Pt基電催化劑。

基于此，復旦大學唐頤、張宏斌、華東理工大學曹宵鳴和暨南大學高慶生等采用可控熱解/共還原策略，成功地制備了Pt電子結構可調的Pt/WO₃電催化劑，其具有優異的HER活性。

具體而言，研究人員首先制備了WO_x/哌嗪一維納米棒前驅體，隨后將前驅體浸泡在H₂PtCl₆中以吸附Pt物種，最后通過熱解/共還原法得到Pt/WO₃催化劑。

實驗結果和理論計算表明，WO₃載體中的O空位削弱了Pt向WO₃轉移電子的能力，使得最優的Pt/WO₃-600中Pt物種上電子富集，從而導致Pt的d帶中心下移；并且富電子的Pt位點確保了適當的H*吸附能，從而加速了HER過程。

因此，在0.5 M H₂SO₄溶液中，最優的Pt/WO₃-600催化劑在10/100 mA cm^?2電流密度下的過電位僅為8/26 mV，Tafel斜率為35 mV dec^?1。同時，Pt/WO₃-600在50 mV過電位下的質量活性達7015 mA mg^?1，是商業Pt/C催化劑(262 mA mg^?1)的26倍。

此外，Pt/WO₃-600催化劑還具有優異的穩定性，其在酸性條件下以400 mA cm^?2的電流密度連續運行65個小時而沒有發生明顯的性能下降，并且其組分和結構也未發生變現變化。該項工作不僅提出了一種設計高效Pt基酸性HER電催化劑的新策略，而且為貴金屬催化劑的電子結構合理調制提供了理論基礎。

Electronic Structure Engineering of Pt Species over Pt/WO₃ toward Highly Efficient Electrocatalytic Hydrogen Evolution. Small, 2023. DOI: 10.1002/smll.202301178