非均相催化剂的表面化学吸附性能在其催化活性，稳定性和选择性方面起着至关重要的作用。合理调整催化剂材料的电子结构可增强催化剂的催化性能。近日，吉林大学Xiaoxin Zou等报道了一项理论与实验联合的研究，目的是对含硼金属间化合物中金属-硼电子相互作用的性质及其对表面氢吸附性能和析氢催化活性的影响提供一些见识。理论计算结果表明，过渡金属的d轨道与硼的sp轨道之间的强杂化可存在于15种过渡金属（TM）-硼金属间化合物（TM：B = 1：1）中，这会使得氢原子在金属封端的金属间表面的吸附要弱于相应的纯金属表面。电子结构的这种调控进一步使几种金属间化合物（例如PdB，RuB和ReB）成为潜在的，高效析氢材料，其催化活性接近基准催化剂铂。作者还提供了一种合成这类TMB金属间化合物的一般反应途径，相对于常规元素反应途径而言，反应焓更高。通过这种反应途径，作者合成了一系列纯相TMB金属间化合物，包括V，Nb，Ta，Cr，Mo，W和Ru，并进一步通过实验确定RuB是可高性能催化析氢反应的非铂基电催化剂。该工作为进一步开发含硼金属间化合物作为HER以外各种有用化学反应的高效催化剂提供了参考。
Xuan Ai, Xu Zou, Hui Chen, Xiaoxin Zou*, et al. Transition Metal‐Boron Intermetallics with Strong Interatomic d‐sp Orbital Hybridization for High‐Performing Electrocatalysis. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201915663
