O-H…N和N-H…O两种氢键强弱（哈工大这项研究成果，为新能源氢能开发提供新思路）
近期，哈尔滨工业大学材料学院的周玉院士团队，由李保强教授领导的课题组成功地将富含空位的碳点与钌相结合，创新地构建了钌/富空位碳点电催化剂（Ru@CDs）。这项研究不仅揭示了强电子结合对提高电催化析氢活性的机制，还大大扩展了碳点的应用范围，并为设计新型高效的析氢电催化剂提供了新的思路。相关研究成果已经以“钌和富空位碳点的强电子耦合协同增强析氢反应”为题，发表在《小》（Small）杂志上。论文的第一作者为材料学院的2019级博士生柳宗琳，而我校作为第一通讯单位，李保强教授则担任第一通讯作者。
新能源领域，尤其是氢能，一直是工业界和学术界的研究热点。电解制备氢气依赖于高性能的电催化剂。钌（Ru）因其金属-氢键强度与铂相似且成本较低，被视为铂（Pt）基电催化剂的理想替代品。Ru的电催化活性仍有待提高。为了解决Ru易团聚和催化活性低的问题，周玉院士团队的李保强教授课题组提出了将Ru与富含空位的碳点结合的创新方法。
具有丰富固有空位、快速电子转移、高稳定性和大比表面积的碳点（CDs）是理想的基底材料，可以与Ru结合设计新型电催化剂。这种结合能够实现稳定Ru-CDs结构，通过锚定和配位作用，同时CDs的限制作用还可以提高Ru纳米颗粒的稳定性。
通过一系列实验和理论计算，课题组揭示了丰富的空位和Ru@CDs之间的电子相互作用如何协同降低中间能垒，从而最大化Ru@CDs电催化剂的活性。这一研究不仅为设计新型电催化剂提供了新的思路，也为提高Ru基催化剂的性能开辟了新的途径。
想了解更多关于这项研究的详细信息，请访问以下链接：/10.1002/smll.202102496。
来源：哈尔滨工业大学。
