设计能够通过氨硼烷（AB）等储氢材料的水解来驱动电化学析氢反应（HER）和析氢（OER）的双功能催化剂对未来的氢经济具有相当重要的现实意义。

近日，郑州大学卢思宇副教授，香港理工大学黄勃龙教授报道了系统地研究了碳量子点（CQDs）负载的CoRu纳米合金（CoRu/CQDs）中的晶格拉伸应变对HER和AB水解制氢的影响。

文章要点

1）通过改变Ru含量，可以调节CoRu纳米合金的晶格参数和Ru致晶格应变。结果显示，具有超低Ru含量（1.33 wt.%）的CoRu_0.5/CQDs催化剂对HER（10 mA cm⁻²，1M KOH中的η=18 mV）和AB水解表现出优异的催化活性，在298 K时的转化率分别为3255.4 mol_(H2)mol⁻¹_(Ru)min⁻¹和814.7 mol_(H2)mol⁻¹_(cat)min⁻¹，这是迄今报道的在Ru合金催化剂上AB水解的最佳活性之一。此外，CoRu_0.5/CQDs催化剂在每个反应过程中都表现出良好的稳定性，包括7个交替的HER和AB水解循环。

2）理论计算表明，CoRu_0.5/CQDs具有优异的催化性能是由于少量Ru的加入实现了合金的最佳电子结构，使得界面电子能够快速传递到中间体，从而有利于HER动力学。

研究结果有望用于指导新型HER和AB水解催化剂的开发。

Weidong Li, et al, Exploiting Ru-induced Lattice Strain in CoRu Nanoalloys for Robust Bifunctional Hydrogen Production, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI: 10.1002/anie.202013985

https://doi.org/10.1002/anie.202013985