铜基催化剂由于其优良的导电性和丰富的化学配位，衍生出了一系列用于氢气进化反应的硫化物、磷化物、硒化物、和氧化物。其中，铜基卤化物是电催化氢气进化研究中被忽视的部分。传统上，铜基卤化物（主要是CuBr、CuI及其络合物）被广泛用于有机反应中的偶联反应和原子转移自由基聚合（ATRP）。
铜基卤化物在有机催化反应过程中具有明显的吸氢行为，还可以诱导有机底物自由基的末端氢的脱氢，这与HER的工作机制非常相似。因此，铜基卤化物在HER应用中具有很大的潜力可供开发。
今日，吉林大学崔小强教授，郑伟涛教授等人报道了一种新的策略，即通过桥接Br原子激发离域电子在核壳结构外层的聚集。
这一策略的优点在于，通过使用六溴苯（HBB）作为化学气相沉积前体，可以同时实现前体溴化和C壳封装。C壳的结晶度和厚度能够由温度控制。
实验表征和理论模拟都表明，桥接的Br原子可以激发C壳表面离域电子的聚集，实现表面氢气吸附能量的优化。这是铜基卤化物材料在电催化HER领域的首次应用。
令人印象深刻的是，CuBr@C的HER活性明显优于商业N掺杂的碳纳米管，在200mA cm-2电流密度下超过了商业Pt/C。桥式原子的调节机制为创新构建核壳结构和提升各种类型的能量转换电催化剂提供了新的视角。
总之，我们报告了一种合成CuBr@C核壳结构纳米棒。通过简单的HBB气相沉积同时实现前体溴化和碳壳包裹。C壳的结晶度和厚度可以由温度控制。
实验表征和理论模拟都表明，桥Br原子可以通过C–Br和Cu–Br键激发碳壳表面上离域电子的聚集，实现表面氢吸附能的显著优化。这是铜基卤化物材料在电催化HER领域的首次应用。
CuBr@C显著优于商用N掺杂碳纳米管，在超过200mA·cm−2时超过商用Pt/C。桥原子对核壳结构表面的调节机制对于各个领域催化剂的创新升级至关重要。
Outer delocalized electron aggregation of bromide bridged core—shell CuBr@C for hydrogen evolution reaction，https://doi.org/10.1007/s12274-023-5391-x
DOI: 10.1007/s12274-023-5391-x
崔小强教授主要研究方向为能源催化材料，面向氢能综合利用、燃料电池汽车等国家重大战略需求，从原子尺度上开展高效催化剂的设计和制备研究。提出创新制备方法，获得性质优于铂的单原子Co等多种催化剂，从原子尺度揭示材料形成机制和催化机理。
成果连续发表在AEM、AFM、Chem、Matter、Nature Communications（3篇）、JACS等学科顶级期刊，被多次正面引用。主持科技部国家重点研发计划纳米专项课题（1项，712万）、国家自然科学基金面上项目（4项）等。申请国家发明专利37项，授权24项。获教育部“新世纪优秀人才”计划支持、吉林省“长白山学者”、长春市第六、七批有突出贡献专家，吉林省第七批拔尖创新人才第三层次。担任中国材料研究学会青年工作委员会第七、第八届理事会理事（2011.10至今）
课题组主页：https://www.x-mol.com/groups/Cui_Xiaoqiang
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