近日，我校新能源科学与技术研究院青年教师崔文岗博士在国际化学领域的顶级期刊《CHEMICAL SOCIETY REVIEWS》（IF=40.4）上发表了一篇题为《Insights into the pH effect on hydrogen electrocatalysis》的综述文章。
氢电催化反应，包括析氢反应 (HER) 和氢氧化反应 (HOR)，在广泛的能源转换和存储技术中发挥着至关重要的作用。然而，HER 和 HOR 表现出异常的非能斯特 pH 依赖性动力学，在碱性介质中的动力学比在酸性介质中的动力学慢两到三个数量级。对本征 pH 效应起源的根本理解引起了电催化界的极大兴趣。更重要的是，对这种效应的基本分子水平理解仍有争议，但对于开发活性、稳定且价格合理的燃料电池和水电解技术至关重要。在本文中，作者全面深入地剖析了本征pH效应对氢电催化的影响，从实验观察、基本原理到催化剂设计策略，进行了系统而详尽的阐述。他通过讨论氢结合能(HBE)理论、双功能理论、零自由电荷势(pzfc)理论等多种活性描述符，揭示了不同电解质和催化剂表面下的pH效应机制，并探讨了它们之间的内在联系。尤为重要的是，崔文岗教授还重点介绍了如何利用这些理论来指导催化剂设计和电解质优化，从而改善碱性条件下HER/HOR的动力学性能。这些研究成果不仅为科研人员提供了全新的视角和思路，也为未来燃料电池和水电解技术的发展指明了方向。最后，作者还提出了关于 pH 对 HER/HOR 动力学影响的其他争议以及该领域的挑战，并提出了未来可能的研究方向。本综述旨在让研究人员全面了解本征 pH 效应，激发更多研究人员对本征pH效应的兴趣和关注，共同推动氢电催化技术的进步和发展。
DOI：10.1039/D4CS00370E
链接：https://doi.org/10.1039/D4CS00370E
