（本網(wǎng)訊）近日，我校新能源科學(xué)與技術(shù)研究院青年教師崔文崗博士在國(guó)際化學(xué)領(lǐng)域的頂級(jí)期刊《CHEMICAL SOCIETY REVIEWS》（IF=40.4）上發(fā)表了一篇題為《Insights into the pH effect on hydrogen electrocatalysis》的綜述文章。

氫電催化反應(yīng)，包括析氫反應(yīng)(HER)和氫氧化反應(yīng) (HOR)，在廣泛的能源轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)技術(shù)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而，HER和HOR表現(xiàn)出異常的非能斯特pH依賴(lài)性動(dòng)力學(xué)，在堿性介質(zhì)中的動(dòng)力學(xué)比在酸性介質(zhì)中的動(dòng)力學(xué)慢兩到三個(gè)數(shù)量級(jí)。對(duì)本征pH效應(yīng)起源的根本理解引起了電催化界的極大興趣。更重要的是，對(duì)這種效應(yīng)的基本分子水平理解仍有爭(zhēng)議，但對(duì)于開(kāi)發(fā)活性、穩(wěn)定且價(jià)格合理的燃料電池和水電解技術(shù)至關(guān)重要。

在本文中，作者全面深入地剖析了本征pH效應(yīng)對(duì)氫電催化的影響，從實(shí)驗(yàn)觀(guān)察、基本原理到催化劑設(shè)計(jì)策略，進(jìn)行了系統(tǒng)而詳盡的闡述。他通過(guò)討論氫結(jié)合能(HBE)理論、雙功能理論、零自由電荷勢(shì)(pzfc)理論等多種活性描述符，揭示了不同電解質(zhì)和催化劑表面下的pH效應(yīng)機(jī)制，并探討了它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。尤為重要的是，崔文崗還重點(diǎn)介紹了如何利用這些理論來(lái)指導(dǎo)催化劑設(shè)計(jì)和電解質(zhì)優(yōu)化，從而改善堿性條件下HER/HOR的動(dòng)力學(xué)性能。這些研究成果不僅為科研人員提供了全新的視角和思路，也為未來(lái)燃料電池和水電解技術(shù)的發(fā)展指明了方向。最后，作者還提出了關(guān)于pH對(duì) HER/HOR 動(dòng)力學(xué)影響的其他爭(zhēng)議以及該領(lǐng)域的挑戰(zhàn)，并提出了未來(lái)可能的研究方向。本綜述旨在讓研究人員全面了解本征pH效應(yīng)，激發(fā)更多研究人員對(duì)本征pH效應(yīng)的興趣和關(guān)注，共同推動(dòng)氫電催化技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。

DOI：10.1039/D4CS00370E

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文：劉佳  圖：崔文崗  審核：李穎  編輯：張靖唯