近日，材料学院钟文武教授团队的最新研究成果“Multi-d Electron Synergy in LaNi_1-xCo_xRu Intermetallics Boosts Electrocatalytic Hydrogen Evolution”，在线发表于《Angew. Chem. Int. Ed.》。

过渡金属可以提供d电子或空d轨道与大多数反应物结合，在催化反应中形成中间体，从而激活反应分子的化学键，优化其反应活化能。尽管d带中心理论将过渡金属的d电子结构与催化活性建立了联系，但是多种d电子如何产生协同作用进而影响催化性能仍有待进一步探究。

该论文研究了一系列含有5d、4d、3d电子的新型金属间化合物LaNi_1-xCo_xRu（x=0、0.25、0.5、0.75和1）的电催化析氢性能。在这些化合物中，La的5d轨道将电子转移到Ru的4d轨道，为H^*提供了吸附位点。Ni和Co的3d轨道与5d和4d轨道相互作用，产生各向异性的电子分布，为OH^*提供适度的吸附和解吸能。多种d电子的协同效应确保了高效的催化活性。优化的LaNi_0.5Co_0.5Ru在10 mA cm^-2电流密度下的电催化析氢过电位仅为43 mV。这项工作除探索出一系列新的电催化剂外，还揭示了促进催化反应的多d电子协同作用。

申士杰为论文第一作者、钟文武为论文通讯作者，台州学院为论文第一单位。

论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202315340