反常的拓扑表面态（TSSs, Nontrivial topological surface states）表现优异的载流子传输能力，而且这种表面态受到体相对称性的保护，在HER催化反应表现优异的性能。

有鉴于此，台州学院钟文武等通过电弧熔炼法（electrical arc melting method）合成反常的Sn基金属材料，发现Ru₃Sn₇的（001）晶面具有反常拓扑表面态，而且不平凡能量窗口较宽。

本文要点

（1）

通过实验和理论研究说明，因为体相对称性结构保护的能带，Ru₃Sn₇的不平凡拓扑表面态能够显著改善电荷转移动力学，优化氢中间体的吸附。独特的表面态导致Ru₃Sn₇实现优异的本征HER性能，而且氢的Gibbs变化能量基本为0。

（2）

Ru₃Sn₇表现优异的HER性能，比Ru、Pt/C、其他平凡金属（Ru₂Sn₃, IrSn₂, Rh₃Sn₂）的性能更好。Ru₃Sn₇具有宽pH HER活性区间，说明Ru₃Sn₇的反常拓扑表面态的优异性能，能够在HER反应中免于受到pH变化影响。这项研究有助于设计反常的高性能金属电催化剂。

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Zongpeng Wang, Zhiping Lin, Yinglan Wang, Shijie Shen, Qinghua Zhang, Jiacheng Wang, Wenwu Zhong, Nontrivial Topological Surface States in Ru₃Sn₇ toward Wide pH-Range Hydrogen Evolution Reaction, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202302007

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202302007