近几十年来，通过电/光催化方法生产清洁能源一直是科学界的首要任务之一。其中，碱性析氢反应（HER）在高pH环境中是最简单的阴极反应，起着基本而重要的作用。仅通过水的解离和质子还原过程，碱性HER对于研究水分子在许多还原反应中的一般作用至关重要。例如，深入了解碱性HER反应机理，可以为二氧化碳还原反应（CRR）和氮还原反应（NRR）奠定坚实的基础，而这两种反应通常都涉及初始的水解离步骤。碱性HER需要高活性、低成本的催化剂，它不仅具有工业价值，而且在研究阴极电极上发生的所有电催化反应方面都具有根本的重要性。然而，迄今为止，碱性HER的反应机理仍在争论中，这使得催化剂的设计很大程度上是一个反复试验的过程。为了解决这个问题，澳大利亚阿德莱德大学乔世璋等人从反应机理的角度出发，着重阐述了原子级材料工程与反应基础之间的联系，提出了碱性HER催化剂的设计策略。特别是，关注于改进材料固有的电子结构，以实现催化剂和反应中间体之间所需的相互作用。通过几个成功的理论和实验设计策略实例，旨在为碱性条件下HER催化剂的设计提供直接指导。

Xuesi Wang, Yao Zheng, Wenchao Sheng, Zhichuan J. Xu, Mietek Jaroniec, Shi-Zhang Qiao. Strategies for design of electrocatalysts for hydrogen evolution under alkaline conditions. Materials Today 2020.

DOI: 10.1016/j.mattod.2019.12.003

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.mattod.2019.12.003