通过电催化水分解高效生产绿色氢气是实现无碳氢经济的强大催化剂。然而，当前的电催化设计面临着析氢反应（HER）性能差（塔菲尔斜率，100-140 mV dec⁻¹）等挑战，因为水分子在热力学上被困在其广泛的氢键网络中。

在这里，南洋理工大学Hiang Kwee Lee通过操纵电催化剂附近的局部水微环境来驱动高效的HER。

文章要点

1）这是通过用单层离液分子对纳米电催化剂的表面进行功能化来实现的，以化学方式直接削弱催化点的水-水相互作用。值得注意的是，我们的离液设计表现出优异的塔菲尔斜率（77 mV dec^-1）和最低的过电势（10 mA cm^-2_ECSA时为0.3 V），超越了其亲液设计（增强了水分子网络）和之前报道的电催化设计分别高达约2倍和约3倍。

2）全面的机理研究强调了离液表面化学在破坏水分子间网络中的关键作用，从而释放出与电催化剂强烈相互作用以促进HER的自由/弱结合水分子。

研究提供了一种独特的分子方法，可以轻松地与新兴的电催化材料集成，以快速推进绿色氢的电合成，为可持续化学和能源应用带来巨大希望。

参考文献

Li Shiuan Ng, et al, Chaotropic Nanoelectrocatalysis: Chemically Disrupting Water Intermolecular Network at the Point-of-Catalysis to Boost Green Hydrogen Electrosynthesis, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202317751

DOI: 10.1002/anie.202317751

https://doi.org/10.1002/anie.202317751