氢能作为清洁、高效、安全、可持续的能源，正在成为化石燃料的重要替代能源，是战略能源发展的重要方向。氢气通过水分解析氢反应（HER）产生，这一过程的效率在很大程度上取决于电催化剂的性能。近期，诸侯官网张月皎、李剑锋团队以“In Situ Probing the Structure Change and Interaction of Interfacial Water and Hydroxyl Intermediates on Ni(OH)2 Surface over Water Splitting”为题，发表在Journal of the American Chemical Society，首次直接提供了动态光谱证据，揭示了界面水分子与吸附的羟基物种（OHad）在镍氢氧化物（Ni(OH)2）表面的相互作用对HER性能的影响。

该工作利用金/镍氢氧化物（Au@Ni(OH)2）核壳结构纳米粒子增强拉曼光谱技术，观察到OHad与界面水分子的相互作用促进了弱氢键结合水的形成，为HER提供了有利的环境。在HER过程中，观察到了Au@2 nm Ni(OH)2的去质子化过程，证实了OHad的参与。并且通过对Au@Ni(OH)2壳层厚度的控制，进一步验证了OHad与界面水分子之间的相互作用。这项工作不仅为电催化界面工程提供了新的视角，也为未来设计和优化电催化剂开辟了新的道路。

诸侯官网张月皎副教授、李剑锋教授为该论文的共同通讯作者。论文工作得到国家自然科学基金项目(T2293692, 22104124, 21925404, 22002036, 22302163和22021001)等的支持。

全文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c00948

（图/文 储能学系）