南大/东南/中南Appl. Catal. B.: 独特纳米笼，拥有高性能！

电催化水分解是一种清洁有效的方法，可以生产高纯度氢气。同时，开发高效廉价的催化剂对于析氢反应(HER)至关重要。

受氢化酶析氢行为的启发，其中活性中心的氮杂二硫醇桥配体促进快速质子穿梭和催化转化，南京大学郭学锋、东南大学王金兰和中南大学刘敏等将IrNi纳米颗粒分别限制在N和O共掺杂的碳(N, OC)纳米笼中(IrNi@N, OC)，以提高HER动力学和稳定性。

研究人员首先进行了初步的理论计算，结果表明，对于N、OC和纯碳基质，水分子和底物之间的距离(d)分别为1.82 Å和2.27 Å。引入N/O掺杂剂后d值降低表明水合氢离子更容易进入N, OC表面，即N/O共掺杂可能促进质子富集。

在1.0 M HClO₄溶液中，所制备的IrNi@N, OC显示出优异的HER性能: 在100 mA cm^-2和1000 mA cm^-2电流密度下的过电位分别为22 mV和267 mV，Tafel斜率为18 mV dec^-1。更重要的是，IrNi@N, OC还具有出色的耐久性。

实验和密度泛函理论(DFT)计算表明，IrNi@N, OC中的N和O掺杂剂可以很容易地吸附质子，然后增加IrNi活性中心的H*覆盖率，从而大大增强了HER动力学。

另外，在N和O掺杂剂的帮助下，IrNi@N, OC上的HER反应途径得到优化，具有低反应势垒。这项工作不仅为合成独特的纳米反应器催化剂以有效催化HER提供了一条新途径，而且还为针对不同电催化反应的高性能电催化剂的开发提供了新的见解和设计策略。

N, O-C Nanocage-Mediated High-efficient Hydrogen Evolution Reaction on IrNi@N, O-C Electrocatalyst. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120996