综述：析氢反应前催化剂：从动态重构到理性设计 开放获取

《Chemical Science》：Pre-catalysts for Hydrogen Evolution Reaction: From Dynamic Reconstruction to Rational DesignOpen Access

　　

析氢反应（HER）是绿氢生产的核心环节，但其缓慢的反应动力学对能量转换效率构成了根本性限制。催化剂设计正经历从静态优化向动态控制的范式转变，因为催化活性相往往在还原电位下原位生成，由此产生了"前催化剂"的概念。虽然析氧反应（OER）中的氧化重构已被广泛研究，但在HER条件下，前催化剂的还原重构涉及金属-氢（M-H）化学，其机制仍然难以捉摸。本综述提出了一个面向HER前催化剂的"从动态重构到理性设计"框架，概述了重构路径，剖析了外在与内在驱动力（电位、pH值与电子结构、缺陷），并提炼出通过预编码目标活性相的策略（如缺陷工程、化学态调控等）。我们进一步强调了多模态原位表征与多尺度计算的方法学协同效应，并论证HER重构是一个热力学驱动、化学可编程的演化过程，而非偶然现象。这种以重构为中心的观点提供了一种设计逻辑，其适用范围可超越HER，推广至其他还原型电催化体系。

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? 2026 本文作者。由皇家化学会出版

2026

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