迄今為止關于HER催化反應的完全結構重組相關報道非常罕見。
有鑒于此，武漢理工大學吳勁松、木士春等報道發展了一種結構可重組的氟化物預催化劑（pre-catalyst），其表現超快速的深度結構自重組，顯著促進電催化制氫（HER）的活性。
通過實驗和DFT計算結合，驗證了氟化物材料的獨特表面結構、堿性電解液、偏壓是導致HER催化反應過程中發生結構重組的關鍵。
本文要點：
（1）
堿性電解液促進快速F-離子浸出，同時提供OH-作為補充離子形成無定型α-Co(OH)2，隨后能夠快速轉變為β-Co(OH)2；偏壓是促進無定型β-Co(OH)2的晶化和結構重組。
催化劑轉變為結構松散和富含缺陷的結構，在10 mA cm-2電流密度中實現了54 mV超低的過電勢，同時具有優異的長期電催化穩定性，催化性能比Pt/C的性能更高。
（2）
DFT計算進行驗證，發現F-離子浸出能夠有效的促進制氫反應、水吸附能，因此顯著改善HER催化活性。這種結構自發重組同樣適用于其他非貴金屬過渡金屬氟化物催化劑。
（3）
本文研究結果展示了HER電催化反應中催化劑自重組現象，為發展高效率催化劑提供經驗。
參考文獻
Pengxia Ji, Ruohan Yu, Pengyan Wang, Xuelei Pan, Huihui Jin, Deyong Zheng, Ding Chen, Jiawei Zhu, Zonghua Pu, Jinsong Wu*, Shichun Mu*, Ultra-Fast and In-Depth Reconstruction of Transition Metal Fluorides in Electrocatalytic Hydrogen Evolution Processes, Adv. Sci. 2021, 2103567
DOI: 10.1002/advs.202103567
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202103567