西南大学罗红群/李念兵团队Energy Environ. Sci.:中性析氢新思路——水分子构型调控

文章预览

第一作者：陈晓慧 通讯作者：罗红群/李念兵教授 通讯单位：西南大学化学化工学院 论文DOI：https://doi.org/10.1039/D4EE01855A 全文速览 中性析氢反应（HER）对于实现实际产氢至关重要。然而，在中性条件下，催化剂通常表现出较低的活性，其原因仍然是一个未解之谜。通过从头算分子动力学模拟（AIMD）和表面增强原位拉曼光谱，本工作研究了Nb 2 O 5 对于界面水分子的调控作用。在中性介质中，刚性的界面水层抑制了Ru纳米团簇（NCs）和电解质之间中间体（H 2 O * /OH * ）的传输。然而，富电子的Nb 2 O 5 能够通过改变H 2 O分子的取向来破坏氢键网络的刚性结构，从而增加催化剂表面可用的H 2 O，克服了以上问题。最终，Ru/Nb 2 O 5 表现出了优异的活性，在高电流密度下甚至超过了商业Pt/C催化剂。这项研究为构建耦合催化剂以激活界面水并增强中性条件下的HER ………………………………