电催化水分解是目前生产清洁和可再生氢能最有效的技术之一。考虑到实际的水分解应用，碱性溶液中固有的析氢反应速率比酸性溶液中低2-3个数量级，并且还希望能在整个pH范围内高效电解，尤其是碱性条件下良好地发挥作用，但目前大多数过渡金属配合物的活性远不能令人满意。基于此，郑州大学张佳楠和台湾淡江大学Chung-Li Dong等探索了电子供体硼(B)束缚工程与铱(Ir)之间的共轭效应，促进了Ir原子的电子捕获，实现了限制在N、B共掺杂缺陷碳(Ir)中的高度分散的Ir-NCs(Ir@NBD-C)。合成的Ir@NBD-C催化剂的HER反应在整个pH范围内表现出优异的电催化性能和显著的稳定性，特别是在1.0 M KOH中具有7 mV(10 mA cm-2)的超低过电位、652.2 A gIr-1的高质量活性和1.90 H2 S-1(100 mV)的转换频率(TOF)，其性能超过了文献报道的常规贵金属和其他基于N/B/C的贵金属HER电催化剂。Ir@NBD-C显著的HER催化性能主要归因于B束缚和B调节的电子结构，B通过在相对较高的温度下束缚其周围的Ir SAC和NCs来稳定并防止Ir NCs生长成NPs。因此，与Ir NPs 相比，均匀分散的Ir NCs可以暴露更多的活性位点，且具有更大的ECSA和更快的电荷转移能力。原位FTIR和XANES光谱均显示B优化了HER过程中Ir NCs的电子结构，从而加速了H2O吸附和解离过程；DFT计算进一步证实了电子结构调整后的Ir@NBD-C和H*具有适当的结合能，从而改善了HER的反应动力学和内在活性。毫无疑问，这项工作为设计具有高本征活性和热力学稳定性的催化剂带来了新的见解。Boron-Tethering and Regulative Electronic States Around Iridium Species for Hydrogen Evolution. Advanced Functional Materials, 2022. DOI: 10.1002/adfm.202113191
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