近日，金沙威尼斯欢乐娱人城林秀梅副教授与厦门大学李剑锋/董金超教授课题组合作，以共同通讯作者在国际著名学术期刊《Nature Communications》上发表题为“Revealing the role of interfacial water and key intermediates at ruthenium surfaces in the alkaline hydrogen evolution reaction”的研究论文，闽南师范大学为该工作的共同通讯单位，第三完成单位。据悉，这是金沙威尼斯欢乐娱人城首次在Nature子刊上发表单位署名文章，是金沙威尼斯欢乐娱人城在高水平论文发表方面取得的重大突破。
电解水制氢（HER）被认为是一种清洁、高效、可再生的制氢技术，有利于实现氢能的可持续发展和推广。与酸性HER相比，碱性HER的水解离步骤（H2O + e- → *H + OH-）可能会引入额外的能垒，导致反应动力学缓慢。在碱性条件下，金属钌表现出与铂相当甚至更好的HER活性，然而，碱性HER活性受界面水的结构、催化剂表面状态（结构、组成、价态等）以及关键反应中间物种的影响，这方面的研究目前比较缺乏系统的直接实验证据。传统的电化学技术为催化反应动力学和反应活性研究提供了有利的支持，而光谱技术可以提供关键反应中间物种的分子/原子结构信息。然而，使用传统的原位光谱技术想同时获得催化剂表面物种的分子指纹结构信息，如界面水、*H和*OH等中间物种的信息极具挑战。
该工作同时捕获了Ru金属材料表面氧化物状态、界面水、不同种类*H和*OH中间体的动态光谱证据，并结合理论计算，揭示了界面水、两种不同种类*H和*OH中间体在Ru金属表面碱性HER过程中的关键作用，从分子水平上理解碱性HER的反应机制。同时，这些研究结果证明了催化剂价态对界面水、中间物种以及催化活性的调节作用，为高效催化剂的设计提供了指导。
论文信息：Chen, X., Wang, XT., Le, JB. et al. Revealing the role of interfacial water and key intermediates at ruthenium surfaces in the alkaline hydrogen evolution reaction. Nat. Commun. 14, 5289 (2023). DOI:10.1038/s41467-023-41030-1
林秀梅副教授简介：林秀梅，德国耶拿大学物理化学博士，德国卡尔斯鲁厄理工学院和赫尔姆霍兹乌尔姆电化学能源研究所博士后，金沙威尼斯欢乐娱人城副教授，福建省C类高层次人才。主要研究方向为电化学能源转化和存储材料的开发和储能过程机制的原位技术研究等。目前主持国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年项目等6项，在包括Nat. Commun., Adv. Energy Mater., Nano Lett., J. Energy Chem., Chem. Mater. 等期刊上以第一作者和通讯作者发表多篇研究论文。
（图/文 林秀梅）
