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人們發現電化學界面對于提高HER的催化活性方面展現了關鍵作用。

有鑒于此，廈門大學李劍鋒教授、張月皎副教授等首次使用核殼結構Au/-Ni(OH)₂納米顆粒增強拉曼光譜提供了直接的光譜證據說明電化學界面對HER的重要作用，說明界面水分子和吸附的羥基物種（OH_ad）之間的相互作用對Ni(OH)₂的HER催化活性的影響。

主要內容

（1）

這項研究結果說明，OH_ad和界面水分子之間的相互作用有助于形成弱氫鍵水分子，并且形成有利于HER催化反應進行的環境。此外，觀測發現Au@2nm Ni(OH)₂去質子化步驟從而驗證OH_ad參與反應。通過拉曼和X射線光電子能譜發現Ni(OH)₂向NiO相變。在相變過程中，水分子的OH拉伸振動頻率發生顯著的紅移，說明表面OH_ad破壞了界面水分子的氫鍵網絡。

（2）

通過調控外殼厚度Au@Ni(OH)₂，還驗證OH_ad和界面水分子之間的相互作用。這項研究說明構筑電化學界面對于提高電催化性能的前景。

參考文獻

Huajie Ze, Zhi-Lan Yang, Mu-Lin Li, Xia-Guang Zhang, Yao-Lin A, Qing-Na Zheng, Yao-Hui Wang, Jing-Hua Tian, Yue-Jiao Zhang*, and Jian-Feng Li*, In Situ Probing the Structure Change and Interaction of Interfacial Water and Hydroxyl Intermediates on Ni(OH)₂ Surface over Water Splitting, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c00948

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c00948