在堿性介質中尋找高性能的無鉑氫氧化反應電催化劑是堿性聚合物電解質燃料電池發展的關鍵。近年來，相工程技術是提高電催化劑催化性能的有效手段，但目前非常規多晶界面金屬催化劑的制備仍然是一個重大的挑戰。近日，武漢大學羅威課題組成功合成了具有穩定六方緊密堆積(hcp)和亞穩定面心立方(fcc)相的均相多晶釕納米催化劑，并構建了多晶界面。

與穩定的hcp-Ru和亞穩定的fcc-Ru相相比，具有多晶界面的Ru納米催化劑表現出最高的HOR活性。其中，最優的fcc-hcp-Ru-2催化劑的交換電流密度j₀為0.66 mA cm_Ru^?2，是商業Pt/C的3倍。此外，fcc-hcp-Ru-2還具有優異的穩定性，其在1000次CV循環后沒有發生明顯的性能下降，并且反應后催化劑的形態和相結構保持良好。

實驗結果和密度泛函理論(DFT)計算表明，所制備的催化劑上fcc-Ru和hcp-Ru的功函數不同，導致電子的重新分布。同時，與fcc-Ru和hcp-Ru相比，具有多晶界面的fcc-hcp-Ru-2催化劑顯示出優化的氫吸附自由能，并且fcc-hcp-Ru-2中H* + OH*的能壘較低，突出了構建多晶界面的重要性。

總之，通過在釕的穩定相和亞穩相之間建立均勻的多晶界面，可以為多晶催化劑的合理設計提供一種新的策略，以應用于電催化及其它領域。

Polymorphism-Interface-Induced Work Function Regulating on Ru Nanocatalyst for Enhanced Alkaline Hydrogen Oxidation Reaction. Advanced Functional Materials, 2023. DOI: 10.1002/adfm.202211586