最大限度地提高单原子催化剂的催化活性是单原子催化剂在工业碱性电解槽中的应用的关键，但对单原子催化剂的催化性能的调节仍具有挑战性。

有鉴于此，湖南大学谭勇文教授等人，基于纳米多孔MoS₂基Ru单原子催化剂，在单原子Ru位点周围构建了应变可调的硫空位，以加速单原子Ru位点的碱性析氢反应。

本文要点

1）构建了具有双连续结构的纳米多孔MoS₂（表示为np-MoS₂）以锚定单原子Ru（表示为Ru/np-MoS₂），并选择碱性HER作为模型反应来探索Ru位点与SVs之间的协同效应。

2）通过改变该体系的应变，硫空位与Ru位点之间的协同作用得到了增强，从而改变了活性位点的催化行为，即在应变的硫空位中反应物密度的增加和Ru位点上析氢反应过程加快。所得到的催化剂在10 mA cm^-2的电流密度下所需的过电位为30 mV，Tafel斜率为31 mV dec⁻¹，和长的催化寿命。

3）通过理论计算，operando X射线吸收光谱（XAS）和环境压力X射线光电子能谱（AP-XPS）技术，可以确定所施加的应变可以增强硫空位中OH-和H₂O的积累，从而导致内亥姆霍兹平面中反应物密度的增加，从而加速了向Ru位点的质量转移。同时，Ru/np-MoS₂的弯曲应变能有效地调节单原子Ru的电子结构，从而更有效地催化H₂O的解离和H−H的偶联。

总之，该工作提供了一种有效的策略，可通过精确的应变工程来改善单原子修饰的过渡金属二卤化物催化剂的活性。

参考文献：

Jiang, K., Luo, M., Liu, Z. et al. Rational strain engineering of single-atom ruthenium on nanoporous MoS2 for highly efficient hydrogen evolution. Nat Commun 12, 1687 (2021).

DOI: 10.1038/s41467-021-21956-0

https://doi.org/10.1038/s41467-021-21956-0