氢电催化反应，包括析氢反应（HER）和氢氧化反应（HOR），在广泛的能量转换和储存技术中起着至关重要的作用。然而，HER和HOR表现出非能斯特pH依赖动力学，与酸性介质相比，在碱性介质中表现出两到三个数量级的缓慢动力学。对内在pH效应起源的基本理解引起了电催化界的极大兴趣。更重要的是，对这种效应的基本分子水平理解仍存在争议，但对于开发活性和稳定的燃料电池和水电解技术至关重要。近日，西北工业大学瞿永泉、清华大学王定胜、浙江大学潘洪革综述研究了pH值对氢电催化作用的影响。

本文要点：

1) 作者全面概述了pH值对氢电催化的内在影响，包括实验观察、基本原理和催化剂设计策略。作者讨论了不同电解质和催化剂表面各种活性描述符的优缺点，包括氢结合能（HBE）理论、双功能理论、零自由电荷势（pzfc）理论、2B理论和其他理论，并在可能的情况下概述了它们之间的相互关系。

2) 此外，作者强调了利用上述理论通过催化剂设计和电解质优化来改善碱性HER/HOR动力学的设计原理和研究进展。最后，作者还提出了pH值对HER/HOR动力学影响的剩余争议以及该领域的挑战和可能的研究方向。

参考文献：

Wen-Gang Cui et.al Insights into the pH effect on hydrogen electrocatalysis Chem. Soc. Rev. 2024

DOI: 10.1039/D4CS00370E

https://doi.org/10.1039/D4CS00370E