氫能因其超高的能量密度和環保效能而備受關注，釕（Ru）被認為是催化鹼性析氫反應（HER）的有前途的催化劑候選者，但需要優化氫氣的吸附以提高電催化活性。 目前，應變工程已被證明是調節關鍵反應中間體結合強度和增強催化活性的有效策略，因為壓縮應變會使D帶變寬，使D帶中心向下移動，從而削弱RU的氫吸附強度，但系統地研究應變效應對RU吸氫的影響仍然是乙個挑戰。
最近華中科技大學王德利構建了不同壓縮應變水平的釕摻雜鎳鉻層狀雙氫氧化物奈米片（Ru-NICR LDH），通過退火不同體積分數的H2 AR中的氧空位來調控氫吸附。 實驗結果表明，最優的Ru-NiCR LDH-R催化劑可以產生100 mA cm-2的電流密度，過電位僅為30 mV，並且表現出顯著的長期耐久性，在10,000 CV迴圈後活性略有衰減，在10 mA cm-2下連續穩定執行約100 h。 理論計算表明，應變效應導致D波段中心向下移動導致氫吸附減弱，證明了應變工程在製氫活性催化劑設計中的有效性。
同時，研究人員通過紫外光電子能譜（UPS）研究了RU-NICR LDH-R樣品的D波段結構。 結果表明：Ru-NiCR LDH-R的價帶距離費公尺能級最遠，D能帶中心較費公尺能級減小，表明氫中間體在催化劑表面的吸附強度減弱，進一步調節了氫的結合強度，提高了鹼性HER的效能。 此外，在80和90的條件下，使用以RUR-NICR LDH-R為陰極的陰離子交換膜水電解槽（AEMWE）用於18 V 時的電流密度分別為 1800 和 1940 mA cm2，顯示出巨大的工業應用潛力。 綜上所述，本工作證明了應變工程在HER活性催化劑設計中的有效性，為高效HER電催化劑的合理設計提供了有前途的策略。
strain-engineered ru-nicr ldh nanosheets boosting alkaline hydrogen evolution reaction. acs catalysis, 2024. doi: 10.1021/acscatal.3c05550