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Angew最新電催化綜述：通過兼合實(shí)驗(yàn)證據(jù)和理論計算來助推產(chǎn)氫電催化化學(xué)的發(fā)展
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澳大利亞阿德萊德大學(xué)的喬世章教授在最近剛剛出版的一期angew上發(fā)表了一篇名為“Advancing the Electrochemistry of the Hydrogen-Evolution Reaction through Combining Experiment and Theory”的Minireview，全文14頁，參考文獻(xiàn)73篇。該文章對點(diǎn)催化產(chǎn)氫在實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論計算的所取得一些突破進(jìn)展做了一些重要概述。 作為水分解的主要步驟和探索其他多電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)電催化過程的基礎(chǔ)，電催化產(chǎn)氫反應(yīng)是最為吸引科研興趣的重要領(lǐng)域之一。大量的高性能電催化劑已經(jīng)用于產(chǎn)氫反應(yīng)，與此同時也在探索電催化基礎(chǔ)性質(zhì)方面取得了一些重大的突破進(jìn)展。在這篇綜述中，作者同時從理論計算和實(shí)驗(yàn)進(jìn)展方面對產(chǎn)氫電催化劑做出了重要的評估，重點(diǎn)描述了這些材料在電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)、表面化學(xué)性能以及分子結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面所取得的研究進(jìn)展。這篇文章指出了理論計算和電催化實(shí)驗(yàn)測試之間的關(guān)系對于在原子水平更好地理解電催化產(chǎn)氫的重要性。作者也通過一些典型的例子，把計算量子化學(xué)和與其相關(guān)的實(shí)驗(yàn)電催化化學(xué)中的一些基礎(chǔ)概念展示給大家。 The electrocatalytic hydrogen-evolution reaction (HER), as the main step of water splitting and the cornerstone of exploring the mechanism of other multi-electron transfer electrochemical processes, is the subject of extensive studies. A large number of high-performance electrocatalysts have been developed for HER accompanied by recent significant advances in exploring its electrochemical nature. Herein we present a critical appraisal of both theoretical and experimental studies of HER electrocatalysts with special emphasis on the electronic structure, surface (electro)chemistry, and molecular design. It addresses the importance of correlating theoretical calculations and electrochemical measurements toward better understanding of HER electrocatalysis at the atomic level. Fundamental concepts in the computational quantum chemistry and its relation to experimental electrochemistry are also presented along with some featured examples. 1.jpg |
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