摘要：基于传统的析氢反应（HER）路径，单相催化剂中的氢吸附和脱附通常发生在单个催化位点，难以打破Sabatier原理的限制。

研究概述

基于传统的析氢反应（HER）路径，单相催化剂中的氢吸附和脱附通常发生在单个催化位点，难以打破Sabatier原理的限制。

基于此，2024年11月27日，华中师范大学朱成周教授在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Pd hydride metallene aerogels with lattice hydrogen participation for efficient hydrogen evolution reaction》的研究论文。

在此，研究人员合成了β-Pd氢化物金属烯（β-PdHene）气凝胶作为HER催化剂，并报道了一种晶格氢参与的机制，可将吸附和脱附位点分离，这在热力学上比传统反应路径更有利。

原位差分电化学质谱和密度泛函理论（DFT）计算表明，晶格氢作为额外的活性位点直接参与HER过程。

因此，β-PdHene气凝胶在电流密度为10 mA cm-2时表现出仅20 mV的低过电位以及优异的HER稳定性，甚至可与商业Pt/C相媲美。

该工作开辟了一条合理开发高活性HER催化剂的路径，绕过了传统机制下催化剂设计的限制。

图文解读

图1：β-PdHene气凝胶的合成与表征

图2：电催化HER性能

图3：DFT计算

文献信息

Wang, H., Qin, Y., Wu, Y. et al. Pd hydride metallene aerogels with lattice hydrogen participation for efficient hydrogen evolution reaction. Nat. Commun. 15, 10289 (2024).

来源：MS杨站长