氢气具有极高的比能量，燃烧产物只有水，因此被视为清洁能源载体。电解水，即将水电解生成氢气和氧气，是一种清洁的产氢方式。为了促进电解水析氢反应的进行，在较低的过电位下实现较高的反应速率，常需要使用高效的催化剂。如何设计出活性高、稳定性强的碱性析氢催化剂仍是一个巨大的挑战。高度卷曲、亚纳米厚的双金属合金纳米片材料具有类似于石墨烯的结构，研究者将其命名为“双金属烯（bimetallene）。近日，吉林大学崔小强教授等人设计制备了一种高效的二维双金属氢化物催化剂，其中H原子稳定铑钯双金属烯。该催化剂的形成是由于在合成过程中引入了甲醛溶液原位化学释放的H。这提供了一种基于金属元素不稳定组合的高稳定性的催化剂。密度泛函理论计算表明，氢受电子相互作用和RhPd合金反稳定性Miedema模型的限制。所得催化剂具有优异的碱性HER催化性能，达到10 mA cm^-2时的过电位仅需40mV，而且具有出色的稳定性，在100 mA cm^-2下的稳定性工作时间超过10h。实验结果表明，约束后的H能提高活性，而超薄片状形貌结构赋予了催化剂良好的稳定性。该工作为通过限制杂原子进入双金属烯的晶格来合成高活性催化剂提供了指导，同时也为高不混相组分组成的双金属烯的生长提供了一种非常新颖的机制。

Jinchang Fan; Jiandong Wu; Xiaoqiang Cui; Lin Gu; Qinghua Zhang; Fanqi Meng; Bing-Hua Lei; David J. Singh; Weitao Zheng. Hydrogen stabilized RhPdH 2D bimetallene nanosheets for efficient alkaline hydrogen evolution. Journal of the American Chemical Society, 2020.

DOI: 10.1021/jacs.0c00218

https://doi.org/10.1021/jacs.0c00218