武科大网讯 近日，我校省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室、材料与冶金学院硕士研究生李丹，在化学类TOP期刊《Applied Catalysis B: Environmental》（影响因子：14.229）发表题为“An effective hybrid electrocatalyst for the alkaline HER: Highly dispersed Ptsites immobilized by a functionalized NiRu-hydroxide”的研究论文。
该论文第一单位为香港精准彩霸王省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，合作单位为美国哥伦比亚大学化学系。我校材料与冶金学院倪红卫教授和美国哥伦比亚大学化学系Colin Nuckolls教授为论文的通讯作者，材料与冶金学院硕士研究生李丹为第一作者，化学与化工学院陈荣生教授、材料与冶金学院李杨副教授参与了该研究工作。
该论文针对Ni基氢氧化物难以稳定贵金属单原子这一挑战，利用析氧反应过程（OER）高电势会对Ni基氢氧化物进行氧化，而NiRu层状氢氧化物（NiRu-LDH）不稳定的特点，将NiRu-LDH转变为一种高表面能、低结晶度的功能化基底，并用以固定直接电化学沉积的Pt单原子。作者发现，在OER过程中原子尺寸较大的Ru物相会发生一定程度的浸出，使NiRu-LDH呈现从空位到部分非晶化的缺陷转变，而转变后的材料在析氢反应（HER）过程原位沉积Pt时，表现出HER活性快速提升的特点，Pt物相在该功能化基底上以单原子形态分布，并与O或OH以共价键连接，这极大的提高了Pt在表面催化反应中的利用率和Pt单原子的稳定性。该复合材料在碱性环境中表现出优异的HER催化活性，且由于在HER阴极电势下原位沉积，其在HER过程中可稳定存在。
作者同时提出一种双活性位点机制的假设，认为在双位点机制中，NiRu氢氧化物作为催化H–OH裂解的活性位点用以促进水的解离，而Pt单原子作为H中间体结合的位点用以促进H的结合和气体的脱附，两者协同推动碱性环境中的HER这一设计策略是更有效得。
李丹是我校材料与冶金学院硕士研究生，导师为倪红卫教授，目前已发表10篇SCI论文，其中4篇为第一作者；获硕士研究生国家奖学金、香港精准彩霸王沁研学子提名奖、“宁钢杯”全国转炉模拟炼钢一等奖、研究生篮球赛一等奖等多项荣誉；硕士期间受研究生院资助赴美国爱荷华州立大学机械工程系进行了为期6个月的访问学习，目前已获得法国索邦大学（世界大学排名TOP 50）Phd入学邀请信。（材料与冶金学院）
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2020.118824
