La deshumectación de nanopartículas de Pt potencia la evolución electrocatalítica de hidrógeno debido a la interacción electrónica metal‐soporte

Resumen La deshumectación en estado sólido es la aglomeración inducida por calor de finas películas metálicas en nanopartículas (NP) definidas. Se investigan nanopartículas de Pt deshumectadas en sustratos de SnO 2 dopados con F (FTO) como electrodos modelo sin aglutinantes para la reacción de evolución de hidrógeno (HER). La deshumectación de películas de Pt en partículas expone el sustrato FTO y la línea de contacto metal/soporte (Pt‐FTO). A pesar de la disminución del área de superficie electroquímica (ECSA) de Pt al deshumectarse, las NPs deshumectadas muestran un aumento >3 veces de la actividad HER normalizada por ECSA en comparación con las películas de Pt nanocristalinas depositadas. Los electrodos diseñados con NPs de Pt deshumectadas de diferentes tamaños muestran que la actividad HER no solo se correlaciona con la ECSA, sino que también aumenta con el aumento de la longitud de la línea de contacto Pt‐FTO. Cuanto más pequeñas son las NPs, mayor es la línea de contacto Pt‐FTO y mayor es la actividad. Este efecto se atribuye a la interacción electrónica metal‐soporte (EMSI), debido a la transferencia de electrones de FTO a Pt. Se propone que los efectos de EMSI alteran la estructura electrónica de los sitios de Pt cercanos a la línea de contacto Pt‐FTO, facilitando la cinética de evolución de H 2. Cuando las NPs tienen un tamaño de unos pocos nm, una gran fracción de masa de Pt se ve afectada por EMSI, lo que resulta en un mayor aumento de la actividad HER en comparación con NPs ≥10 nm a pesar de la menor ECSA.