综述：碳基底在优化基于钌的HER催化剂中的关键作用：从维度洞察到金属-基底相互作用工程

《Advanced Functional Materials》：Critical Role of Carbon Substrates in Optimizing Ru-Based HER Catalysts: From Dimensional Insights to Metal-Support Interactions Engineering

氢进化反应碳支撑 ruthenium 催化剂研究综述，系统分析0D-3D碳基体维度效应对金属-支持体相互作用的影响机制，提出单原子工程、空位调控等策略优化催化性能，探讨产业化面临的稳定性与成本挑战。

　　

摘要

开发具有成本效益和高性能的电催化剂，用于氢演化反应（HER），对于通过水分解实现可持续的氢生产至关重要。基于碳载体的钌（Ru）催化剂因其卓越的HER活性和稳定性，已成为铂基系统的有希望的替代品，使其处于当前研究的前沿。值得注意的是，碳基底在优化Ru基催化剂的性能方面起着关键作用。本综述全面总结了基于碳载体的Ru基HER催化剂的最新进展，首先介绍了它们的基本特性。特别地，该分析独特地关注了碳基底（0D、1D、2D和3D）对金属-基底相互作用（MSIs）的影响，从而区别于现有的综述。此外，还介绍了多种增强Ru物种与碳基底之间MSIs的有效策略，如异质原子掺杂、单原子工程、空位工程和异质结构工程。最后，讨论了与基于碳载体的Ru基HER催化剂相关的挑战和未来发展方向。本综述旨在提供关于基于碳载体的Ru基催化剂的基本见解，阐明MSIs增强途径，并为下一代HER电催化剂的设计提供灵感，以实现可持续的能量转换。

图形摘要

本综述探讨了基于碳基底（涵盖0D到3D结构）的钌基氢演化反应（HER）催化剂的最新进展，同时研究了它们的金属-基底相互作用，并强调了增强这些界面效应的策略。此外，还提出了高性能基于碳载体的Ru基HER催化剂未来发展的全面路线图。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。