近日，尹诗斌教授团队成果以“Coupling Interface Engineering With Electronic Interaction Toward High-Efficiency H2 Evolution in pH-Universal Electrolytes”为题发表在Journal of Energy Chemistry（DOI: 10.1016/j.jechem.2023.01.060）。

氢能具有能量密度高、无二氧化碳排放等优点，被认为是传统化石燃料的理想替代品。电解水制氢需要高性能的催化剂来加速阴极的析氢反应（HER），特别是全pH条件下。Pt被认为是理想的HER催化材料，但其存在水解离能力弱和Pt-Had键强度大等问题，导致了缓慢的Volmer反应步骤和较差的氢脱附能力。研究人员采用双金属策略（PtCo、PtNi等）调节Pt表面的电子结构来解决这个问题。但是，双金属策略在降低水解离能、增加氢中间体及促进OHad转移速率等方面仍然存在局限性，因此，如何提高Pt基催化材料在全pH条件下的HER本征活性仍然是一个挑战。

基于此，我们将异质结、CeO2和W杂原子掺杂等优点结合，通过水热法制备了W掺杂的PtCo@CeO2（PtCoW@CeO2）异质结催化剂。密度泛函理论（DFT）计算表明，PtCoW和CeO2之间的异质结和W杂原子掺杂的双重策略可以诱导Pt的电子重新分布，调节Pt的d能带中心，从而加速水解离并优化Pt-Had键强度，加快HER动力学过程。同时，CeO2的溢流效应促进OHad转移和Pt/Co活性位点的再生，减轻Pt/Co-OHad的中毒作用，为H2O和H2的再吸附提供