揭示氢气吸附与脱附行为的本质，可以从根本上指导析氢（HER）催化剂设计，并提高催化剂性能。

武汉大学Xiangheng Xiao，Dong He，中科大Gongming Wang报道了展示了一种基于d-d轨道调制的有效策略来优化催化剂的氢气吸附特性，从而提高WO₂模型催化剂的HER性能。

文章要点

1）系统的理论模拟和实验表征结果表明，后过渡金属原子的引入可以有效地调节WO₂中金属位的d-d轨道耦合，进一步平衡W-M位的吸放氢行为，从而加速析氢过程。

2）最佳的Ni-WO₂过电位为41 mV（−10 mA cm⁻²），在−100 mA cm⁻²的电流密度下可稳定保持100 h以上，是目前性能最好的W基HER催化剂。

这项工作为通过金属-金属轨道调节合理设计高效金属氧化物催化剂提供了有效的指导。

参考文献

Jiangchao Liu, et al, Optimizing Hydrogen Adsorption by d–d Orbital Modulation for Efficient Hydrogen Evolution Catalysis, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202103301

https://doi.org/10.1002/aenm.202103301