调整局部反应环境是确定电化学性能的一个重要且具有挑战性的问题。基于此，中国科学技术大学闫文盛教授、孙治湖副研究员和王超副教授（共同通讯作者）等人报道了一种实用的途径来设计局部类酸性反应环境，以设计高效的碱性HER催化剂。利用底物、金属活性位点和反应中间体之间的多种物理化学相互作用，作者选择Pt/MgO作为原型，在碱性介质中构建了一个类酸性反应环境。Operando拉曼光谱、同步辐射傅里叶变换红外光谱（SR-FTIR）光谱和X射线吸收近边光谱（XANES）证实了大量H3O+中间体在MgO表面生成，并在带负电荷的铂（Ptδ-）周围聚集。局部类酸性反应环境导致了优异的HER性能，在电流密度为10 mA cm-2时，过电位非常低，仅为39 mV，远低于20 wt%Pt/C的62 mV值，接近20 wt%Pt/C（33 mV）时的酸性HER性能。该体系在碱性介质中的质量活性比20 wt%Pt/C电极高10倍，在酸性介质中的质量活性比20 wt%Pt/C电极高2.5倍。实验表征和第一性原理计算表明，富含氧空位的MgO有利于水的离解，并且MgO和Pt纳米颗粒之间的电子相互作用驱动电子从VO-MgO转移到Pt，从而形成带负电的Ptδ-物种。然后，Ptδ-加速了H3O+的迁移，在碱性介质中，Ptδ-周围形成了酸性环境，从而提高了碱性介质中的HER。该发现将有助于未来在其他重要的溶液相关领域的探索，如表面、能源和环境科学。Engineering a local acid-like environment in alkaline medium for efficient hydrogen evolution reaction. Nat. Commun., 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29710-w.https://doi.org/10.1038/s41467-022-29710-w.
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