Ru基材料被认为是在碱性条件下替代Pt基制氢催化剂的很有前途的候选催化剂材料。

近日，清华大学李亚栋院士，北京理工大学陈文星教授，中国石油大学Zhenxing Li 设计了一种肖特基催化剂，将均匀的超细Ru纳米颗粒负载在具有Ru位压缩晶格应变的N修饰纳米碳片上。

文章要点

1）研究发现，碳载体中N含量的变化调节了催化剂的晶格应变和电子结构，进而影响了催化剂的性能。

2）具有合适氮含量的Ru NPs/NC催化剂具有良好的催化活性，在10 mA cm⁻²时的过电位为19 mV，并具有较长的电催化寿命。

3）研究人员通过原位XAFS测量揭示了Ru NPs/NC在HER过程中催化活性中心的结构演变。多重光谱分析和密度泛函理论（DFT）计算表明，Ru纳米粒子与N修饰碳载体之间的晶格应变和肖特基结调节了H*中间体的d-带态和结合强度，从而显著提高了HER活性。

这项工作有望为探索先进的金属基析氢电催化剂提供新的机会。

参考文献

Zhuoli Jiang, et al, Lattice Strain and Schottky Junction Dual Regulation Boosts Ultrafine Ruthenium Nanoparticles Anchored on a N‑Modified Carbon Catalyst for H₂ Production, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c09613

https://doi.org/10.1021/jacs.2c09613