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HER反應在堿性電解水以及陽離子交換膜電解水技術受到水解離步驟的高能壘問題。

有鑒于此，阿卜杜拉國王科技大學張華彬教授等通過使用Ni₄W晶體和無定形WO_x構筑異質結，通過晶相調控策略實現了增強堿性HER催化活性。

本文要點

（1）

這項工作調節無定形WO_x的W氧化價態，調節晶相邊界電子結構，調節水解離反應步驟的能壘，調節堿性HER反應中間體的吸附/脫附。優化的Ni₄W/WO_x-2催化劑內的W配位結構類似金屬，而且得到優異的電催化性能（22 mV@10 mA cm^-2），性能超過了商業化Pt/C催化劑（30mV@10 mA cm^-2）。

（2）

通過原位XAS表征和理論計算，發現無定形WOx具有優化的W原子，作為水解離反應的活性位點，相鄰的Ni₄W晶體Ni原子促進生成H₂。這項工作有助于設計高性能異質結催化劑。

參考文獻

Huawei Huang, Liangliang Xu, Shouwei Zuo, Lu Song, Chen Zou, Max García-Melchor, Yang Li, Yuafu Ren, Magnus Rueping, Huabin Zhang, Manipulation of Oxidation States on Phase Boundary via Surface Layer Modification for Enhanced Alkaline Hydrogen Electrocatalysis, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202405128

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202405128