鉴定电催化剂中发生析氢反应（HER）的活性物质对催化工业的发展具有重要意义。但是，这仍然是一项巨大的挑战。

有鉴于此，香港理工大学Lau Shu Ping教授等人，在NiSe₂电催化剂体系中应用了原位同步X射线粉末衍射技术（SXRD），揭示了从立方NiSe₂到六方NiSe的原位相变。

本文要点

1）开发了一种电化学电池，可在原位条件下测量NiSe₂电催化剂在HER过程中的SXRD图谱的演变。揭示了在一系列还原条件下，从立方NiSe₂到六方NiSe的动态结构和组成转变。通过这种自组织相变过程，电催化剂的电流密度可提高27.3%。

2）NiSe相表现出增强的催化活性。原位拉曼光谱证实了NiSe2在HER期间的分解。理论计算表明，在此过程中，电荷从Se位点转移到Ni位点，导致电导率增加，d带中心向上移动，这归因于活性增强。生成的NiSe相作为“真正的”活性物种。

3）此外，结合高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和x射线光电子能谱(XPS)等非原位测量方法，提出了相变机制。

总之，该工作阐明了电催化剂在碱性介质还原条件下的潜在相变，并强调了在实际反应条件下识别固有活性位点的重要性。

参考文献：

Lingling Zhai et al. In Situ Phase Transformation on Nickel-Based Selenides for Enhanced Hydrogen Evolution Reaction in Alkaline Medium. ACS Energy Lett., 2020.

DOI: 10.1021/acsenergylett.0c01385

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.0c01385