迄今为止，铂基化合物回收是被认为是在酸性下最有效的氢分出催化剂。但是，Pt的稀缺性和高本钱极大地限制了它的工业应用。

相关于廉价的钌金属，依据密度泛函理论核算显现其相似铂的金属-氢键强度，也就是说应用钌回收作为催化剂中心代替价格昂扬的铂金属，将有助于在催化活性简直不变的前提下下降催化剂本钱。

但是，现在关于钌催化剂的研讨鲜有报道。如果能将制备出与铂基催化剂催化析氢反响活性适当的钌基催化剂，将有助于制氢工业的本钱下降，从而推进上下游工业的低本钱化。

单原子催化是多相催化领域的新概念，其原子涣散的均一活性位不仅可使金属原子利用率达到最大，一起有或许架起多相催化与匀相催化之间的桥梁。

在单原子催化剂上，载体在优化局部几何和电子结构方面起着很强的相互作用。迄今为止，在固定金属原子位点资料上主要限于氧化物和碳基资料。

但是，金属氧化物通常表现出较差的导电性和耐腐蚀性。别的，碳基质资料在电化学测验中碳容易被氧化。

近日，iChEM研讨人员、中国科学技术大学吴宇恩教授团队与华东理工大学段学志副教授课题组协作，根据新的非碳氮化磷纳米管载体，采用传统的共还原办法，在磷空位上合成了四氮配位的钌单原子。

在0.5 M硫酸析氢测验中，该催化剂在电流密度为10 mA/cm2下所需的过电位仅为24 mV，一起其塔菲尔斜率为38 mV/dec，更为重要的是，该单原子催化剂展现出极高的TOF值，远远优于钌单原子在其他的载体（氮化碳，多孔碳）。

一起，密度泛函理论核算数据证实在氮化锂载体上的钌单原子，其氢吸附能相关于其他载体更接近于铂的氢吸附能，从而导致该催化剂在氢的吸附-解吸行为促进整体性能提高。

该工作在为单原子催化剂载体规划上供给新的思路，一起显现了钌单原子在酸性析氢反响中展现出优异的反响活性以及稳定性。