对于HER电催化反应，界面水分子的可接触和活性不足的问题是需要解决的主要挑战。

有鉴于此，中国科学院福建物质结构研究所韩丽丽研究员等提出“原位产生影响和附近补偿”的方式调控界面水分子的氢键网络，通过精心设计阳离子的渗透和催化剂的载体实现这个目的。

本文要点

（1）

作者通过在超亲水的曲面碳纳米笼修饰针状双金属RuNi纳米合金，构筑RuNi/NC催化剂。

（2）

理论计算模拟结果显示针尖能够产生局域的水化K⁺，促进界面水分子的动态以及中间体的吸附。通过同步辐射X射线表征测试，发现H*溢流和Volmer-Tafel机理协同作用，从而实现Ru和Ni之间能够进行接力催化。RuNi/NC催化剂在碱性HER反应的10 mA cm^-2电流密度实现了12 mV的过电势，而且能够持续进行1600 h电催化，在电解水和氯碱电催化反应中都表现优异的性能。这项研究策略有助于调控界面水分子的结构促进HER电催化反应动力学。

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Zhang, L., Hu, H., Sun, C. et al. Bimetallic nanoalloys planted on super-hydrophilic carbon nanocages featuring tip-intensified hydrogen evolution electrocatalysis. Nat Commun 15, 7179 (2024). 

DOI: 10.1038/s41467-024-51370-1

https://www.nature.com/articles/s41467-024-51370-1