當(dāng)前基于電解水技術(shù)大規(guī)模獲取綠氫，仍然依賴于大量使用稀有、昂貴的貴金屬資源（如Pt系金屬等）。為了降低對貴金屬的過度依賴，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界轉(zhuǎn)而致力于開發(fā)高效的非貴金屬基電極材料。盡管儲量豐富、價格便宜且可能成為潛在的貴金屬替代物之一，純金屬銅通常表現(xiàn)出的析氫活性卻差強人意，這主要由于其自身較弱的氫結(jié)合能（HBE）?？梢哉f，這種境地對于單一的金屬銅組分作為高效析氫的初級活性位點構(gòu)成了極大的限制。雖然有極少數(shù)文獻報道了含Cu的組成復(fù)雜的電催化劑表現(xiàn)出了高析氫活性，同時理論計算結(jié)果也對實驗數(shù)據(jù)進行了有力支撐，但很少明確地說明金屬Cu上析氫的催化本質(zhì)。
鑒于此，北京工商大學(xué)材料科學(xué)與工程系邢立文博士、日化工程系紀(jì)永軍教授等人，通過總結(jié)文獻提出了“溢流促進析氫”的新概念，著重強調(diào)了吸附在電催化劑上的活性氫物種從初級活性位點遷移到金屬Cu次級活性位點上，即“氫溢流”的出現(xiàn)對電催化析氫反應(yīng)的促進效應(yīng)，進一步拓展了氫溢流效應(yīng)在電催化領(lǐng)域中的應(yīng)用。
本文首先詳細(xì)闡釋了過渡金屬Cu本身析氫活性差強人意的理論依據(jù)，接著通過總結(jié)典型代表文獻中某些Cu基析氫電催化劑具有高活性的共性表現(xiàn)，抽象概括出“溢流促進析氫”的新概念，為將來設(shè)計高活性多位點析氫電催化劑提供了重要參考，為將氫溢流效應(yīng)進一步拓展到電催化領(lǐng)域提供了重要依據(jù)。此外，本文也對該新興領(lǐng)域中存在的諸多難題和未來的研究方向進行了展望。 論文信息 Hydrogen Spillover-Promoted Hydrogen Evolution onto Copper Dr. Liwen Xing, Yan Liu, Yaqi Liu, Dr. Ke Wu, Prof. Yongjun Ji 文章第一兼通訊作者為邢立文博士，共同通訊為紀(jì)永軍教授。 ChemCatChem DOI: 10.1002/cctc.202201473
