电催化析氢反应中的氢溢流效应

来源：化学进展杂志2024年第2期北京时间：

作者：刘研, 刘雅琦, 邢立文, 吴珂, 纪建军, 纪永军

单位：1 北京工商大学轻工科学技术学院 北京 100048,2 北京工商大学化学与材料工程学院 北京100048,3 广盛原中医药有限公司 大同 037000

摘要：电解水制氢技术碳排放量低、能量利用率高、所得氢气纯度高，在多数制氢技术中具有显著优势，业已成为学术界和工业界的研究热点。其中，电催化析氢反应（HER）处于核心地位，常涉及多步氢转移过程和多个活性位点共同参与的情况。然而，这些活性位点之间的催化关联和潜在的氢溢流效应常被忽视。本文回顾了过渡金属氧化物、磷化物和硫化物等的电催化体系的析氢性能和反应机制；结合传统热催化理论，将参与氢溢流的活性位点抽象总结为初级和次级活性位点，并明晰了它们的催化关联和功能差异；本文将不仅为高效廉价析氢电催化剂的创制提供一种设计理念，也为进一步研究涉氢电催化反应中的氢转移行为提供参考。

关键词：氢溢流,析氢反应,初级活性位点,次级活性位点

基金资助：北京工商大学2023年研究生科研能力提升计划(19008023027),北京工商大学青年教师科研启动基金资助项目(QNJJ2022-22),北京工商大学青年教师科研启动基金资助项目(QNJJ2022-23),北京市教育委员会科学研究计划项目资助(KM202310011005),国家自然科学基金面上项目(21978299),北京工商大学人才引进启动项目(19008020159)