鹼金屬離子在複合物表面的特異性吸附能夠有效提升其催化活性。催化劑表面的鹼金屬離子位點可以通過電子相互作用、位阻效應或表面重構產生局部缺陷，改善催化劑的結構特性。通過載體吸附鹼金屬離子雖然已被證實可以調節負載的納米顆粒的形貌尺寸與穩定性，但是載體本身的催化作用往往被忽略。通過載體的結構特性來調節反應中間體的吸附特性對於多步的催化過程能起到關鍵作用。
上海硅酸鹽研究所黃富強研究員與王家成研究員團隊通過在B相二氧化鈦中引入鹼金屬離子，鍵合金屬顆粒，從而實現協同催化水分解反應，相關成果以「Caged-Cation-Induced Lattice Distortion in Bronze TiO2 for Cohering Nanoparticulate Hydrogen Evolution Electrocatalysts」為題發表在ACS Nano。B相二氧化鈦具有開放的孔道結構，能夠促進鹼金屬離子的插入，誘發二氧化鈦納米帶產生大量的結構缺陷（Na-TiO2(B)）。鹼金屬離子不僅能夠提升載體的親水特性，也能促進釕鉬雙金屬顆粒的化學定向錨定，並促進顆粒的均勻負載。從而顯著提升催化劑在鹼性析氫過程中的催化活性。在鹼性條件下，該催化劑在10 mA cm-2的電流密度下過電位僅為12 mV，且具有較高的TOF值。通過對比其酸鹼析氫活性的差異，推斷出該鹼金屬離子修飾的載體能夠促進水的吸附與解離，從而促進鹼性析氫反應。
圖1 a) Na-TiO2(B)的結構示意圖；b)RuMo/ Na-TiO2(B)的催化示意圖；c)水接觸角；d)納米顆粒的粒徑分布；e)不同催化劑的TOF值
圖2 a) XRD圖譜；b)EPR曲線；c)Ti K-邊在R空間的EXAFS曲線；d) RuMo/Na-TiO2(B)的TEM；e-g)HRTEM；h-j)HAADF-STEM；k)EELS元素分布
圖3 a) Ti 2p的XPS光譜；b) Ti K-邊的XANES曲線；c) Ru K-邊的XANES曲線；d) Mo K-邊的XANES曲線；e) Ru K-邊在R空間的EXAFS曲線；f)通過e擬合出的配位數
圖4 a)LSV曲線；b)Tafel斜率；c)性能對比；d)與已報道的釕基催化劑性能對比；e穩定性曲線)；f)催化示意圖
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c04513黃富強：北京大學博雅特聘教授，中科院上海硅酸鹽研究所研究員，博士生導師，國家傑出青年基金項目獲得者，中國化學會能源化學專業委員會主任，科技部重點領域創新團隊負責人，萬人計劃創新領軍人才，國家重點研發計劃項目首席科學家；團隊年輕學者獲得國家優秀青年科學基金、中科院青年創新促進會優秀會員、上海市青年拔尖人才計劃、上海市啟明星計劃等人才項目、國家"博新計劃"、中科院超級博士後計劃、上海市超級博士後計劃等青年人才計劃資助，共承擔國家NSFC項目20餘項目。研究團隊在Science, Nat. Phys., Nat. Mater., Adv. Mater., JACS, Angew. Chem. Int. Ed., Nat. Commun.等期刊發表論文600餘篇；曾承擔國家重點研發計劃、十三五xxx重點項目、科技部973和863等重點項目；中國發明專利授權120餘項，國外發明專利授權20餘項。
王家成：中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員，博士生導師。中科院上海硅酸鹽所先進材料智能化研究協同創新中心（AMIS）副主任；「電催化材料與能源器件」課題組組長。曾獲得日本學術振興會外國人特別研究員、德國洪堡學者、歐盟瑪麗居里研究員等多項榮譽稱號。主要研究領域為無機多孔能源、催化與環境材料的結構設計、製備及應用研究。累計在Nature Mater.、Prog. Mater. Sci.、npj Comput. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Energy Environ. Sci.、Adv. Energy Mater.、Adv. Sci.、Adv. Funct. Mater.、ACS Nano、ACS Catal.、Energy Storage Mater.、Nano Energy等著名期刊上發表SCI學術論文160餘篇，被引用7000餘次。累計主持國家基金委、中科院、上海科委、裝發等科研項目10餘項。擔任國家科技獎勵計劃、國家自然基金委、中組部人才計劃等項目評審專家。擔任《無機材料學報》編委。相關進展
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