在Pt族金屬上，頂位吸附（atop）氫和多重吸附氫被認為是酸性HER反應中的關鍵中間體，但是，橋位氫中間體（*Hbridge）在催化反應中的作用一直被忽視。有鑒于此，中國科學院上海高等研究院楊輝研究員、祖連海等報道開發了一種具有共晶結構的Pt原子鏈修飾的面心立方（fcc）Ru納米晶體（Pt–Ru (fcc)），其特點是橋位點的氫中間體（*Hbridge）鍵合在Pt-Ru原子對上。
本文要點：
（1）
電子從Pt-Ru原子對位點躍遷至*Hbridge，能夠促進氫原子脫附，加快Tafel動力學，確保優異的電催化性能，使得過電位非常低（在10 mA cm-2電流密度得到過電勢僅為4.0 mV），轉化數目非常高（在50 mV的TON達到56.4 H2?s?1）。
（2）
值得注意的是，這種催化劑的Pt負載量非常低（僅為10 μgPt cm-2）的質子交換膜水電解槽PEMWE實現了優異的活性（在1.0 A cm-2電流密度下達到電壓為1.61 V）和非常低的衰減速率（在1000 h內的衰減速率僅為4.0 μV/h），顯著優于標桿催化劑Pt/C。此外，在相同條件下，以80 μm的Gore 膜構筑質子交換膜水電解槽僅需1.54 V和1.58 V的電壓就分別達到1.0 A cm-2和1.5 A cm-2的電流密度。
這一發現突出了*Hbridge在Pt-Ru界面對于獲得高HER本征活性的關鍵作用，并且展示了其設計清潔氫能下一代雙金屬催化劑方面的潛力。
參考文獻
Hao Zhao, Baoxin Ni, Yongyu Pan, YuZe Li, Jun Li, Guoliang Wang, Zhiqing Zou, Kun Jiang, Qingqing Cheng, Lianhai Zu, Hui Yang, Key Role of Bridge Adsorbed Hydrogen Intermediate on Pt–Ru Pair for Efficient Acidic Hydrogen Production, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/adma.202503221
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202503221
