AS | 汕头大学董正亚、汕头实验室朱晓晶、刘源：超细Ru基合金@S空位富集MoS2纳米片实现高效HER

背景：随着全球能源需求增长和环境问题加剧，氢能作为清洁能源载体备受关注。电解水制氢是实现可持续氢气生产的有效途径，但析氢反应（HER）需要高效催化剂来降低过电位。铂（Pt）虽性能优异，但成本高、稀缺性限制了其大规模应用。钌（Ru）作为潜在替代品，其Ru-H键强度与Pt相似，但传统合成方法易导致金属颗粒团聚，难以获得超细且均一的纳米尺寸。研究目的：针对上述问题，本研究旨在利用超声微反应器（USMR）技术，开发一种通用的“双金属活性位点/界面工程载体”协同催化体系，在富含硫空位的1T相二硫化钼（E-MoS2-x）纳米片上原位锚定超细RuCo合金纳米颗粒，以实现高效HER催化性能。结论：实验与理论计算表明，USMR技术不仅实现了合金尺寸的极致调控（约1.7 nm），还构建了强电子耦合界面。所得催化剂在碱性和酸性介质中均表现出优于商业Pt/C的HER活性与稳定性，其高活性源于Ru与Co的合金化效应优化了氢吸附自由能，以及Co位点高效吸附并解离水分子的双金属协同机制。该工作为利用新型微化工技术设计开发高性能、低成本的能源转换材料提供了重要范例。