氢(H2)作为一种可持续的清洁能源，被认为是一种很有前途的替代品，可以减少我们对化石燃料的依赖，并有利于解决全球能源危机。铂(Pt)因其高交换电流密度和小塔菲尔斜率而被普遍认为是对HER最活跃的催化剂。然而，Pt金属的高成本、稀缺性和低稳定性阻碍了其在实际大规模H2生产中的应用。因此寻找能够在各种pH值下用于析氢反应(HER)的类Pt活性、稳定且经济的电催化剂越来越受到科学界的关注。基于此，青岛科技大学王磊和吴则星等报道了一种在N、P共掺杂碳载体(Ru-HMT-MP-7)上独特的RuO2-RuP2/Ru自支撑异质结构，该催化剂具有优异的pH通用HER性能。所得异质结构Ru-HMT-MP-7表现出优于基准Pt/C的优异活性，电流密度达到10 mA cm-2时具有低过电位(1.0 M KOH为33 mV，0.5 M H2SO4为29 mV，1.0 M PBS为86 mV)；同时，该催化剂在各种pH值下具有良好的电催化HER耐久性。此外，所制备的Ru-HMT-MP-7优异的HER性能可归因于优化的化学成分和结构特征: 1.该催化剂的独特形态增加活性位点并促进电催化过程中的电子转移；2.RuO2-RuP2/Ru与N和P掺杂碳基体的紧密接触提供了额外的催化位点，提高了电化学稳定性；3.RuO2-RuP2/Ru的非均相组合提供多界面优化活性位点，减弱Hads的吸附，增强HER活性；4.RuO2-RuP2/Ru中生成的Ru位点可能会排斥H在RuO2上的吸附。因此，该催化剂作为HER的pH通用电催化剂可以实现优于商业Pt/C的活性。这项工作提供了一种策略，可以探索金属磷化物的其他异质结构作为设计优良的析氢催化剂。Heterostructure of RuO2-RuP2/Ru Derived from HMT-based Coordination Polymers as Superior pH-Universal Electrocatalyst for Hydrogen Evolution Reaction. Small, 2022. DOI: 10.1002/smll.202105168
