超晶格由于其独特的物理和化学性质引起了广泛的研究。然而，目前对超晶格的研究主要局限于那些层间相互作用较弱的层状结构，超晶格对金属基纳米结构催化的影响在很大程度上尚未得到探索。近日，苏州大学黄小青、王璐和广东工业大学徐勇等首次报道了一种简便的湿化学方法，用于合成具有超晶格的二维(2D) Ru多层纳米片(Ru MNSs)，并证明了超晶格对增强电催化的显着影响。
详细的表征表明，超晶格是由2°到30°扭曲角度相邻的Ru层堆叠形成的。由于相邻层之间的强协同作用，具有超晶格的Ru MNSs可作为碱性析氢反应(HER)的高效催化剂。具体而言，具有超晶格的Ru MNSs在10 mA cm-2电流密度下的HER过电位为24 mV，远低于RuNSs(61mV)和商业Pt/C(70mV)。密度泛函理论(DFT)计算表明，相邻Ru层之间的超晶格可以引起应变效应，导致晶格收缩。与原始Ru表面相比，Ru超晶格中活性Ru原子的d带中心向远离费米能级的低能量方向移动，导致*H吸附能力减弱，从而提高了HER性能。这项工作不仅成功制造了金属基超晶格，而且为利用超晶格增强金属基材料的催化作用提供了新的思路。Superlattice in a Ru Superstructure for Enhancing Hydrogen Evolution. Angewandte Chemie International Edition, 2022. DOI: 10.1002/anie.202116867
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