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亞穩相二維催化劑由于其獨特的電子結構和固有的物理性質，在催化反應中具有具巨大的應用潛力。然而，由于金屬材料的各向異性及其熱力學基態的不穩定性，二維超薄亞穩相金屬納米材料的合成具有很大的挑戰性。

基于此，廈門大學黃小青、蘇州大學邵琪和中科院物理研究所蘇東等報道了一類具有原子厚度的均勻獨立亞穩相RhMo納米片(RhMo NSs)。

具體而言，該催化劑具有獨特的核/殼結構，其核為亞穩態的hcp相RhMo合金，外殼為穩定的fcc相RhMo合金。理論計算表明，在RhMo NS中，由亞穩態hcp相向穩定fcc相的局部邊緣相轉變可以降低生成能以穩定整個構型，從而保護內部亞穩相；對于催化HOR，hcp和fcc相之間的多態界面具有更強的氫結合能，這有助于H₂解離以產生*H。

此外，相對于純的fcc和hcp相，fcc-hcp界面是一個富含電子的區域，具有較低的d帶中心，這有助于氫的吸附和解離，進而提高了催化HOR活性。

通過結合原子厚度和多晶界面，RhMo NSs/C在旋轉圓盤電極(RDE)和氫氧化物交換膜燃料電池(HEMFC)中顯示出優異的HOR性能。具體而言，RDE中RhMo NSs/C的質量活性和比活性分別為6.96 A mg_Rh^?1和3.73 A cm^?2，分別是Rh/C(0.19 A mg_Rh^?1和0.34 A cm^?2)的36.63倍和10.97倍，商業Pt/C(0.33 A mg_Rh^?1和0.53 A cm^?2)的21.09倍和7.04倍。對于HEMFC，RhMo NSs/C在H₂/O₂和H₂/空氣(無CO₂)條件下的峰值功率密度(PPDs)分別為1.52 W cm^?2和0.85 W cm^?2，遠高于商業Pt/C(分別為1.25 W cm^?2和0.48 W cm^?2)。

此外，基于RhMo NSs/C的HEMFC在H₂-空氣(無CO₂)條件下，0.5 A cm^?2恒定電流密度下連續運行30小時后僅發生16%的電壓損失。該項工作不僅強調了多晶界面在穩定亞穩相貴金屬和增強催化作用方面的重要性，而且為制備超薄二維銠基納米材料提供了有效的策略。

Atomic-Thick Metastable Phase RhMo Nanosheets for Hydrogen Oxidation Catalysis. Nature Communications, 2023. DOI: 10.1038/s41467-023-37406-y

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