配位环境是决定电催化剂活性的关键，它决定了中心原子和相邻原子之间的相互作用。在传统的2D MX₂ (M = Mo, W等，X = S, Se)中，M通常与6个X原子配位在三棱柱体(2H)或八面体(1T)多面体中。在这种配位构型下，只有边缘X位点具有析氢反应活性。

有鉴于此，台州学院钟文武教授等人，报道了一种平面配位过渡金属硫族化合物PdSe₂作为碱性电解质中HER的有效电催化剂。

本文要点

1）报道了PdSe₂作为一种有效的平面配位HER电催化剂。与其他过渡金属硫族化合物类似，PdSe₂中Pd原子被两层Se原子夹在中间。然而，Pd原子和相邻的Se原子共用一个平面，形成了独特的平面配位环境。得益于平面配位结构，Pd阳离子可以充分暴露与H·中间体相互作用。Pd 和 Se 原子均作为具有中性吸附能力的析氢活性位点。

2）首先以Pd粉和Se粉为原料，采用简易固相法制备了PdSe₂块体材料，考察了其HER活性。得益于层状晶体结构，PdSe₂块体可以很容易地剥离成薄的纳米片，暴露出更多的反应位点，并在边缘打破更多的键。密度函数理论 (DFT) 计算表明，PdSe₂的基面相对惰性，而边缘的 Pd 和 Se 位点都表现出与 Pt 相当的中性吸附能。

3）因此，剥离的 PdSe₂ 纳米片在 10 mA cm^-2 下呈现 138 mV 的低过电位和 100 mV dec^-1 的 Tafel 斜率。

总之，该工作推进了对平面配位 HER 电催化剂的探索。

参考文献：

Zhiping Lin et al. Planar-Coordination PdSe₂ Nanosheets as Highly Active Electrocatalyst for Hydrogen Evolution Reaction. Advanced Functional Materials, 2021.

DOI: 10.1002/adfm.202102321

https://doi.org/10.1002/adfm.202102321