人们发现非贵金属过渡金属催化剂具有价格较低的优势，因此是重要的碱性分解水电催化剂，但是通常非贵金属的过渡金属催化剂与吸附OH之间的结合能非常强，这种现象将阻碍催化活性位点。

有鉴于此，中国科学技术大学吴宇恩、Huang Zhou、华中科技大学杨利明等报道单原子催化位点能够缓解吸附OH物种阻碍催化活性位点的问题，因此能够显著增强碱性HER催化活性。

本文要点：

（1）

将碳化钨（WC）上修饰单原子Ru，随后碱性HER电催化在10 mA cm^-2电流密度的过电势能够降低130 mV（从159 mV降至21 mV），同时质量活性提高达到Pt/C催化剂的16倍（MA₁₀₀=17.3 A mg_Ru^-1，Pt/C的MA₁₀₀=1.1 A mg_Pt^-1）。将这种电催化剂构筑碱性阳离子交换膜电解水器件，器件的电压仅为1.79 V，而且在1.0 A cm^-2的工业量级电流密度表现非常高的稳定性。

（2）

DFT理论计算结果说明Ru单原子能够降低周围OH结合能，因此避免OH阻挡催化活性位点的现象，并且在Ru和基底之间形成双功能催化剂界面，促进水分解反应速率。这项研究工作可能拓展应用于Mo等其他过渡金属催化剂，并且促进工业级分解水器件的发展。

参考文献

Xingen Lin, Wenfeng Hu, Jie Xu, Xiaokang Liu, Wei Jiang, Xianhui Ma, Dayin He, Zihan Wang, Wanqing Li, Li-Ming Yang*, Huang Zhou*, and Yuen Wu*, Alleviating OH Blockage on the Catalyst Surface by the Puncture Effect of Single-Atom Sites to Boost Alkaline Water Electrolysis, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c13676

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c13676