使用高性能的低价格催化剂替代贵金属Pt用于HER电催化反应，能够为可再生能源技术的发展提供广阔空间，同时也是一项非常重要的任务。

有鉴于此，中国石油大学潘原等报道了一种有效的掺杂-吸附-热解策略，合成含有修饰在N掺杂碳基底上的单原子Co-N₃催化剂、封装型Co纳米晶催化剂，这种催化剂通过两种耦合的催化位点活化界面水分子，加速进行HER。

本文要点：

（1）

通过Co-N₃位点和Co纳米晶之间的协同作用，Co_NC-SA/N*-C催化剂在酸性/碱性电解液中都表现优异的HER催化活性和稳定性。通过原位ATR-FTIR红外吸收光谱表征发现，Co-N₃位点上的界面水分子层阻碍H₂O*/OH*传输，但是Co纳米粒子促进H₂O*/OH*传输，并且导致界面水分子网络形成畸变，提高Co-N₃催化位点的H₂O*数量。

通过理论计算发现，耦合的界面结构打破界面水分子网络，Co纳米粒子能够修饰Co-N₃位点的电子结构，有助于H₂O分子解离和H吸附，加速HER反应。

（2）

这项工作为构建原子尺度的耦合电催化剂用于活化界面水分子，提高HER电催化反应提供帮助。

参考文献

Minmin Wang, Kaian Sun, Wanliang Mi, Chao Feng, Zekun Guan, Yunqi Liu, and Yuan Pan*, Interfacial Water Activation by Single-Atom Co–N₃ Sites Coupled with Encapsulated Co Nanocrystals for Accelerating Electrocatalytic Hydrogen Evolution, ACS Catal. 2022, 12, 10771–10780

DOI: 10.1021/acscatal.2c02770

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.2c02770