同时具有光吸收能力和构建化学键的分子对于制备太阳能燃料具有非常重要的前景，但是具有这种性质的第一排过渡金属光电催化剂比较罕见。

有鉴于此，北卡罗来纳大学教堂山分校Alexander J. M. Miller等报道一种Ni基光电催化剂，双(二磷)镍的氢化物，用于制H₂，能够使用可见光驱动低过电势进行光化学制H₂。

本文要点：

（1）

通过一系列实验和理论分析，包括时间分辨光谱、连续照射量子产率表征，发现制氢反应包括瞬态单重态激发态进行Ni-H分解的过程。通过热动力学分析，观测基于3d过渡金属催化剂进行的光电催化制氢反应。

作者发现，电化学反应的过电势能够发生显著变化：当没有光照的条件中，Ni催化剂需要使用强酸因此导致电催化反应需要在较高的过电势；在处于光照条件中，仅仅需要较弱的酸就能够驱动电化学反应，因此通过光照作用能够实现高达500 mV的电化学过电势改善。

（2）

这种新发现为第一排过渡金属氢化物光电催化制氢机理提供了更加丰富的认识，有助于在不施加电化学电势（热力学电势或者0 mV过电势）的条件进行光电催化制氢。

这种光电催化制氢体系无需牺牲型试剂或者光吸收半导体材料，反应体系中的制氢催化活性接近担载于SiO₂上的分子催化剂。

参考文献

Bethany M. Stratakes, Kaylee A. Wells, Daniel A. Kurtz, Felix N. Castellano, and Alexander J. M. Miller*, Photochemical H₂ Evolution from Bis(diphosphine)nickel Hydrides Enables Low-Overpotential Electrocatalysis, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c10628

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c10628