我院张耀团队和电子学院孙维威团队合作在Chemical Engineering Journal期刊（中科院一区TOP，IF = 13.273）在线发表了题为“in-situ formed Pt nano-clusters serving as destabilization-catalysis bi-functional additive for MgH₂”的论文。报道了纳米核壳金属催化MgH₂储氢的最新研究进展。

MgH₂作为一种潜在的固态储氢材料，由于其储氢容量高、元素储量丰富、产物纯度高等优势，多年来一直受到广泛关注。然而，过高的热稳定性和缓慢的脱、吸氢动力学制约着MgH₂储氢材料进一步的应用。

该工作首先合成了过渡金属Ni@Pt的核壳纳米颗粒。将其与MgH₂球磨复合过程中，在MgH₂表面原位形成了过渡金属Ni和Pt的纳米团簇，大幅提升了MgH₂的脱氢/吸氢的动力学性能，同时也部分降低MgH₂体系的热稳定性。

采用第一性原理计算揭示了Pt纳米团簇是一种催化-降稳双功能掺杂剂。特别是Pt(200)片层，不仅可以有效降低H原子的脱附/吸附活化能，还能显著降低MgH₂的焓变值。该工作提出的用过渡金属纳米团簇（含单原子）改进MgH₂的脱氢/吸氢性能，及其催化-降稳双功效的概念，在其他储氢材料中也具有潜在的应用价值，为开发新一代储氢材料奠定了基础。

硕士生袁子蕊、博士生李少晗为本文共同第一作者，东南大学材料学院为第一完成单位。该工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务、江苏省六大人才高峰、江苏省先进金属材料重点实验室等项目资助。

图：左(a-h)Ni@Pt纳米核壳结构的球差校正电镜形貌和局部的原子面；

右上：MgH₂+10wt.%Ni@Pt复合物制备和脱氢/吸氢反应示意图；

右下：等体积程序升温脱氢曲线图，以及Mg(101)、Mg(101) /Pt表面吸附H分子轨道局部电子结构变化示意图。

文章链接：Chemical Engineering Journal 435(2022) 135050 https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.135050