【综述】析氢反应中电催化剂设计与构效关系: 从纳米结构到单原子

随着全球能源需求的增加和环境污染的加剧，氢能作为一种新型的能源越来越受到广泛的关注。高效催化剂的设计和开发是制氢研究中极具挑战性的难题。催化剂的表界面组成与结构对其性能具有极其重要的影响，如何科学地设计调控催化材料表界面结构来提高电催化析氢反应的活性和稳定性一直是催化领域研究的重点。

近日，清华大学陈晨教授等人在Science China Materials上发表综述文章，针对电催化析氢体系中的多尺度催化剂设计合成为研究对象，以纳米结构催化剂的设计及构效关系为出发点，总结了目前针对电催化析氢反应的纳米催化剂的合成及构效关系的研究进展，从原子尺度提出纳米催化剂高活性的起源。结合目前报道的各种单原子催化剂的设计合成、在析氢反应中的应用及构效关系的研究，讨论了设计定向单原子位点析氢催化剂的方向，同时对电解水制氢催化剂的发展趋势和挑战进行了展望。

该研究成果最近发表于Science China Materials, 2019, 10.1007/s40843-019-1242-1。

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