基于贵金属和非贵金属(过渡金属)的化合物已被证明可以作为析氢反应(HER)的电催化剂。为了进一步提升催化剂的HER性能，需要通过对催化剂精心设计以尽可能暴露催化剂的活性位点，因此，探索和鉴定电催化剂的真正活性位点具有重要意义。on>
近日，台州学院钟文武课题组通过实验和理论计算，揭示了LaRuSi中析氢反应(HER)的真正活性位点是Si位点，而不是通常假设的Ru位点。在碱性介质中，优化的LaRuSi在10 mA cm-2电流密度下的过电位低至72 mV，Tafel斜率为68 mV dec-1，性能几乎可以与Pt/C相媲美。此外，LaRuSi的i-t曲线显示，其电流密度在10小时后未发生明显变化，并且其结构也在反应后保持初始状态，这表明该催化剂具有优异的稳定性。理论计算表明，研究人员在RuSi的基础上引入La，导致Ru的d带中心向上偏移；LaRuSi的Ru表现为负价态，导致Ru与氢的紧密结合；水解离后，H*从La位溢出到邻近的Si顶位，优化了其氢的吸附自由能。此外，原位拉曼光谱也进一步证实了Si位点可能是HER活性位点。总的来说，该工作所描述的新的Si活性位点将扩展新型电催化剂的设计策略，也表明硅化物可以作为开发高性能HER电催化剂的一个新的研究平台。Highly Active Si Sites Enabled by Negative Valent Ru for Electrocatalytic Hydrogen Evolution in LaRuSi. Angewandte Chemie International Edition, 2022. DOI: 10.1002/anie.202206460
