我?；瘜W(xué)化工學(xué)院安長(zhǎng)華教授團(tuán)隊(duì)在釕（Ru）基納米催化劑的可控設(shè)計(jì)及其在大電流密度電解水制氫研究取得重要突破，其研究成果相繼發(fā)表于《??《Angewandte Chemie International Edition》《ACS Nano》《Science China Materials》等國(guó)際高水平期刊。
氫能作為一種清潔能源載體，綠氫的高效制備主要依賴(lài)于電催化水分解技術(shù)。目前鉑（Pt）基材料因其較低的過(guò)電位和較高反應(yīng)效率，在析氫反應(yīng)（HER）催化劑廣泛使用；然而，資源的稀缺性、高昂價(jià)格以及在中性或堿性介質(zhì)中自由氫濃度低等問(wèn)題，嚴(yán)重限制了規(guī)模應(yīng)用的潛質(zhì)。釕（Ru）的成本約為Pt的1/5，同時(shí)具備與Pt相近的氫吸附能以及獨(dú)特的氧吸附活性，被視為替代Pt基催化劑的理想材料。Ru基催化劑在水解離過(guò)程中易發(fā)生OH基團(tuán)在活性位點(diǎn)上的持續(xù)積累，并在電催化反應(yīng)中出現(xiàn)不可逆的結(jié)構(gòu)演變，這些成為制約其在電解水制氫中廣泛應(yīng)用的主要障礙。
近期，我?；瘜W(xué)化工學(xué)院安長(zhǎng)華教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)原位電鏡觀(guān)察金屬Ru納米片的可逆氧化過(guò)程，并結(jié)合內(nèi)置電場(chǎng)（BIEF）介導(dǎo)的活性位點(diǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)控策略，成功設(shè)計(jì)出具有超高電催化活性的Ru基異質(zhì)結(jié)催化劑。獲得的催化劑在多種復(fù)雜電解質(zhì)環(huán)境（酸性、中性及堿性）以及長(zhǎng)期電解測(cè)試中，均表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性和穩(wěn)定性，其中HER過(guò)電位可降低至9.6mV，性能顯著優(yōu)于商業(yè)Pt/C和已報(bào)道的其他類(lèi)HER催化劑。
