對(duì)于單一晶相催化劑，通常在單一位點(diǎn)通過HER反應(yīng)路徑發(fā)生氫氣的吸附和脫附，這導(dǎo)致傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的制氫催化劑性能難以打破Sabatier理論的限制。
有鑒于此，華中師范大學(xué)朱成周教授等報(bào)道合成β-Pd氫化物金屬烯（β-PdHene）的氣溶膠，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的HER催化活性。
提出了晶格氫參與的機(jī)理，能夠?qū)涞奈胶兔摳轿稽c(diǎn)分開，因此在熱力學(xué)上比傳統(tǒng)反應(yīng)路徑更有優(yōu)勢(shì)。通過原位微分電化學(xué)質(zhì)譜表征和理論計(jì)算，說明晶格氫能夠作為額外的活性位點(diǎn)參與HER反應(yīng)。因此β-PdHene氣溶膠催化劑在電流密度為10 mA cm-2的過電勢(shì)僅為20 mV，而且具有優(yōu)異的HER催化穩(wěn)定性，甚至穩(wěn)定性可與商用Pt/C比擬。
（2）
這項(xiàng)工作為理性設(shè)計(jì)高活性HER電催化劑提供方法，能夠克服傳統(tǒng)機(jī)理面臨的催化劑設(shè)計(jì)局限。
參考文獻(xiàn)
Wang, H., Qin, Y., Wu, Y. et al. Pd hydride metallene aerogels with lattice hydrogen participation for efficient hydrogen evolution reaction. Nat Commun 15, 10289 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-54601-7
https://www.nature.com/articles/s41467-024-54601-7
