近日，学院刘希恩教授团队在电解水制氢领域取得新进展。相关成果以“The synergistic effect of Hf-O-Ru bonds and oxygen vacancies in Ru/HfO2 for enhanced hydrogen evolution”为题，发表在国际知名期刊Nature Communications。

研究表明，Ru具有与Pt相似H键结合能，且碱性介质中Ru更易发生水解离Volmer步骤，因此，Ru基纳米材料是潜在的替代Pt/C的优异的HER催化材料。截至目前，已经发表了许多性能优异的Ru基HER催化剂，但多数与Ru物种复合的基底，除了与Ru物种协同促进HER催化活性之外，基底本身也具有一定的HER活性，这样很难确定Ru物种自身的HER活性贡献。

本文通过设计、制备Ru纳米颗粒与宽带系HfO₂的复合催化材料Ru/HfO₂，扣除HfO₂和导电碳HER性能的直接贡献，来确定Ru自身活性。原位XAS结合理论计算研究表明，Hf-O-Ru与O空穴协同提高了HER性能，Ru/HfO₂质量活度比商业Pt/C提升了20倍。

该工作得到了山东省泰山学者人才工程、国家自然科学基金、山东省优秀青年基金等的资助。硕士生李光凯、Haeseong Jang、刘尚果博士为论文共同第一作者，刘希恩教授、秦清特聘教授、Prof. Cho为论文的共同通讯作者。青岛科技大学为第一完成单位。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-28947-9