北化工雷晓东Appl. Catal. B.: Ru和Ni双金属单原子修饰MoS2用于高效HER

单原子催化剂(SAC)由于其最大的原子效率和可调的电子特性而被认为是一种最有前途的催化剂，然而在电催化HER过程中，由于在碱性溶液中涉及多个步骤，具有单一活性位点的SAC具有较低的HER性能。

北京化工大学雷晓东团队报道了一种使用温和的方法制备出单原子Ru和Ni共改性MoS₂(Ru/Ni-MoS₂)双金属单原子催化剂，用于高效电催化HER。

对于所制备的Ru/Ni-MoS₂，Ru 单原子被具有强电负性的Ni单原子锚定，与S配位的大部分Ru原子分布在Ni的顶部位点上。并且与Ni键合的S原子作为氢受体和单原子Ru作为羟基受体，通过协同作用有效地降低了水解离步骤的中间能垒。

DFT理论计算表明，所制备的Ru/Ni-MoS₂协同促进了H和OH的化学吸附，从而有效地加速了水的离解和HER过程。

由于特殊结构的构建和电子结构调控，所制备的催化剂表现出优异的HER性能。Ru/Ni-MoS₂在10 mA cm^-2电流密度下表现出32 mV的超低过电位，相应的Tafel斜率为41 mV dec^-1以及保持20小时稳定性，性能远远超过Ru-MoS₂和Ni-MoS₂电催化剂。

Dual-metallic single Ru and Ni atoms decoration of MoS₂ for high-efficiency hydrogen production. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120557

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