近日，田新龙教授团队在化工催化领域Top期刊《Applied Catalysis B: Environmental》（IF=24.319）发表研究论文，论文题目为“Engineering the Strong Metal Support Interaction of Titanium Nitride and Ruthenium Nanorods for Effective Hydrogen Evolution Reaction”。2019级硕士研究生杨瑛杰为论文第一作者，邓培林讲师和田新龙教授为共同通讯作者。

随着世界能源结构的变革以及我国双碳目标的推进，电解水制氢展示出巨大的商业应用潜力，降本增效是当前电解水制氢的研究重点。在降低成本的过程中关键的一步是降低催化剂的成本，商用的Pt基催化剂价格昂贵且稳定性不足，对此寻找其替代品以提升析氢稳定性以及活性尤为重要。其中，Ru基催化剂展示出巨大的潜力。

田新龙教授团队利用强金属-载体相互作用(SMSI)效应构建了一种钌纳米棒(Ru NRs)负载在多孔氮化钛(TiN)纳米片组装空心管（Ru NRs/TiN）的高效析氢催化剂。Ru NRs/TiN在1.0M KOH溶液中表现出出色的HER性能，仅需25 mV的过电位即可实现10 mA cm^-2的析氢电流密度，并表现出超高质量活性(商业Pt/C的20倍)和优于大多数Ru基催化剂的氢周转频率。 密度泛函理论计算表明，SMSI可以在Ru-TiN界面引起显著的电荷再分布，提高催化剂的HER活性。此外，由于Ru物种和TiN载体之间的SMSI效应，催化剂表现出优异的稳定性。我们的工作扩大了Ru基HER催化剂的载体选择范围，并为SMSI的催化剂构建提供了新的见解。

该工作得到了海南省自然科学基金(221RC1018)，国家自然科学基金(22109034, 22109035, 52164028, 62105083)，南海海洋资源利用国家重点实验室开放基金(MRUKF2021029)，海南省博士后科学基金(RZ2100007123)，海南大学启动研究基金((KYQD(ZR)- 2008, 20082, 20083, 20084, 21065, 21124, 21125)和海南省巨东英院士工作站资金的资助。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337322007378