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来源：催化计收集编辑：学研汇
由于间隙氢原子调节的有利电子结构和金属的大活性表面积，氢化物金属显示出与氢相关的催化应用的巨大潜力。金属纳米结构通常具有相对于体积的压缩应变，这会影响氢化物金属的稳定性和催化行为，但通常无法控制。最近的研究表明基于不混溶元素的合金可以基于Miedema规则稳定间隙氢原子，并以此获得一系列稳定的氢化物双金属化合物。近日，吉林大学郑伟涛教授，崔小强教授提出了一种新策略，通过原子Ru表面层的空间限制效应显着提高氢化物金属烯的稳定性。要点1. 研究人员合成了具有 4.5% 拉伸应变Ru皮肤的高度稳定的 PdHx@Ru金属。Pd和Ru是不混溶的，Pd在正常条件下形成氢化物，但这种氢化物在室温以上不稳定，而Ru不形成氢化物。证明结果是形成具有Ru表面层的PdHx金属。 PdHx相对于Pd的扩展晶格导致Ru的拉伸应变并导致出色的催化活性。要点2. 研究发现，PdHx@Ru金属系统可以承受空气中超过200 °C的高温，这与仅在60 °C以下稳定的PdHx金属形成鲜明对比。从头算分子动力学(AIMD)模拟表明，Ru表层可以将氢原子限制在晶格中。要点3. 重要的是，所制备的PdHx@Ru金属烯表现出出色的碱性HER活性，在10 mA cm−2下具有30 mV的低过电势。这超过了大多数报道的 Ru 基电催化剂。此外，在10,000次循环后或在50 mA cm−2下25小时后活性衰减可忽略不计的稳健稳定性。要点4. 结合对照实验和第一性原理计算，研究表明 PdHx@Ru金属烯的高HER活性主要来源于PdHx底物触发的拉伸应变 Ru表皮，它可以增强H2O的吸附，降低能垒H2O解离，提供适度的氢吸附能。Jinchang Fan, et al, Spatially Confined PdHx Metallenes by Tensile Strained Atomic Ru Layers for Efficient Hydrogen Evolution, J. Am. Chem. Soc., 2023DOI: 10.1021/jacs.2c11692https://doi.org/10.1021/jacs.2c11692加微信群方式：添加编辑微信18065920782，备注：姓名-单位-研究方向（无备注请恕不通过），由编辑审核后邀请入群。原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR