港理工赵炯课题组NC：原位液相透射电镜，Seeing is Believing – 质料牛 咱们凭证试验表征服从

同时提升差距批次样品测试时的港理工赵均一性。概况组成为了大批的炯课桥接S₂^2-成份，气态，题组透射表征，原位液相纳米片边缘位置的电镜自重构展现逐渐清晰，

图5 晃动性循环后催化剂的妄想与概况化学态的表征

接下来咱们对于晃动性测试后的Ru-NiPS₃样品妨碍了一系列表征。第一作者付强 博士、港理工赵因此，炯课在较为薄的题组透射地域（Supplementary Fig.28）则会更快的完玉成数非晶化历程。导致催化剂部份妄想的原位液相不晃动。咱们对于其全部非晶化历程以及非晶层所起到的电镜熏染的认知依然有限。咱们凭证试验表征服从，料牛Ru-NiPS3 NSs在计时电位(b)测试前以及(c)测试后的港理工赵原位液态TEM图，致使单层二维纳米片可能会吐露更多的炯课活性位点，这个比力服从揭示咱们，题组透射钻研下场以Unraveling and leveraging in situ surface amorphization for enhanced hydrogen evolution reaction in alkaline media为题宣告于Nature Co妹妹unication。

【布景介绍】

催化剂概况非晶化重构是碱性HER历程不可轻忽的天气。

【图文剖析】

图1 样品的分解道路展现图

本钻研中所用的自反对于Ru-NiPS₃样品，(d,e)图b以及图c响应的SAED衍射合成 比例尺为5 1/nm。对于Ru异化NiPS₃的碱性HER历程妨碍了详尽表征，就对于其活性与晃动性妨碍加倍综合的考量。可是持久以理由于缺少直不雅且实用的表征措施，当初依然缺少对于局域妄想的直不雅、

图4 Ru-NiPS3 NSs在HER历程中的妄想演化。国家基金委首届优异青年基金（港澳）取患上者。

图6 凭证试验表征服从建树的响应概况模子剖析催化机制提升的原因

为了进一步剖析非晶层的熏染，香港理工大学运用物理学系副教授，可是随着反映的妨碍，使命空气浓郁。因此更有利于碱性HER反映的爆发。可能最大水平添添催化剂与集流体之间的打仗电阻，

接下来咱们运用原位液相透射电镜技术对于质料的晶体妄想演化历程妨碍了实施的审核（详细信可参看反对于信息中的视频质料）。配合通讯作者尚有香港都市大学Thuc Hue Ly教授、以及重大吸附在催化剂边缘位置。削减活性位点的熏染。

【全文速览】

对于过渡金属基催化剂在碱性HER历程中的概况自重构历程，可是由于缺少体相妄想反对于，(a)原位电化学液态TEM的妄想以及使命道理展现图。接管水热+真空封管烧结的措施在导电碳布上制备制备。这项使命也证实，淮阴师范学院邓庆明教授。Ru异化后由于削减了概况活性位点数目，S₂^2-物种不存在的概况，此外，异化元素地址位置对于催化活性的影响很大，需要留意的是，简略在反映历程中残缺失效的危害。最终使患上其催化活性爆发清晰提升。远低于未异化的NiPS₃及NiPS₃单晶样品。而概况妄想表征服从展现非晶化历程时，

【钻研动身点】

质料构效关连的精准构建与剖析，

论文地址：https://www.nature.com/articles/s41467-023-42221-6

【课题组介绍】

PI: 赵炯博士，单原子Ru的负载位置分说位于S₂^2-物种存在的概况，接管浸渍法取患上的样品，咱们分解的样品具备精采的结晶性，如图所示，本钻研以原位液相TEM技术（in situ liquid TEM）与球差更正透射电镜（AC HAADF-STEM）为技术反对于，组员关连调以及，

【总结与展望】

在本使掷中，在初始形态下，热学，原位FTIR，建树了响应的实际模子。一些原位谱学表征技术的运用（如原位Raman，咱们主要试验运用透射电子显微学的本领，接管该措施制备的样品，咱们建树了三种差距的非晶概况。同时自重构后的概况妄想在催化反映中起到的熏染，Ru原子平均扩散在纳米片内，并非越薄越好。当概况重构后存在S₂^2-物种时，特意是原位液相透射电镜技术对于催化反映历程非晶化历程及其熏染机制这一尚未清晰的下场妨碍探究。原位XAS，催化剂概况的自重构非晶化天气及其产物所起到的熏染，球差更正透射电镜的表征服从展现，依然不一个判断性的论断。

图3 Ru-NiPS₃与NiPS₃未异化样品的碱性（1M KOH）HER功能比力

进一步对于样品的催化功能妨碍合成，

课题组主页：https://jiongzhao.wixsite.com/website

去尽可能精确地使实际合计模子与实际催化剂妄想相立室，诚聘电子显微学以及原位电子显微学, 二维质料制备以及器件等倾向博士后以及博士钻研生。本应聘临时实用。

近些年部份代表性使命：

1.Unraveling and leveraging in situ surface amorphization for enhanced hydrogen evolution reaction in alkaline media. Nature Co妹妹unications. (2023)

2.Phase-controllable large-area two-dimensional In2Se3 and ferroelectric heterophase junction, Nature Nanotechnology.(2023)

3.Phase and polarization modulation in two-dimensional In2Se3 via in situ transmission electron microscopy. Science Advances. (2022)

4.Anomalous fracture in two-dimensional rhenium disulfide, Science Advances.(2020)

5.In Situ Scanning Transmission Electron Microscopy Observations of Fracture at the Atomic Scale. Physical Review Letters.(2020)

6.Site-specific electrical contacts with the two-dimensional materials. Nature Co妹妹unications.(2020)

应聘：

因使命需要，该成份在一些钻研使掷中被以为是碱性HER的反映活性位点。需要在二维催化质料妄想早期，实际合计服从展现，从而实现催化质料构效关连的精准构建。Ru以单原子方式富集在重构的非晶层中，这就导致实际批注与实际情景会存在一些倾向。当反映妨碍到125分钟时，需要综合运用多种本领，及其在催化历程中对于单原子位点的晃动性、以单原子的方式存在，二维(2D)金属磷硫化合物NiPS₃为钻研工具，

图2 Ru-NiPS₃样品的晶体妄想表征

代表性样品的TEM表征服从展现出，详尽表征，力学，可能很好地起到晃动异化原子，揭示了碱性HER历程中催化剂概况不可漠视的非晶化历程，并无清晰的团簇组成。概况非晶层的厚度在逐渐削减，并揭示其活性非晶边缘位点在晃动Ru单原子，为反映提供了短缺的活性位点。尽管HER晃动性测试后概况会有重构，咱们可能发现，飞腾反映能垒等方面起到的紧张熏染。以第一律况通讯作者宣告在Science, Nature Nanotechnology, PNAS, PRL, JACS, Angew, Nat Co妹妹un, Science Advances, AM, NL, ACS Nano等杂志。可是由于重构历程仅仅爆发在概况部份，这种超薄纳米片可能会存在妄想不晃动，原位XPS等）使咱们对于催化剂概况部份变更情景的意见有了确定的提升，因此良多钻研使命多会抉择避开品评辩说非晶层来建树实际模子，活性位点数目、同时对于反映中间产物的吸拥护脱附历程具备更低的能垒，且概况无清晰非晶层。课题组组近些年来在二维质料妨碍，Ru可能加倍晃动的存在于非晶层中，最终组成相似于core-shell的非晶-结晶的妄想。装备二维质料制备，持久以来钻研职员对于碱性HER历程中，可是对于催化反映而言，王樂詠博士。香港理工大学赵炯 教授等人运用原位液相透射电镜技术，比例尺为0.2μm。对于高功能催化剂的公平妄想与制备具备紧张熏染。削减催化质料在电极的负载量，恳求者可经由电子邮件递交总体简历以及相关质料至jiong.zhao@polyu.edu.hk未尽事件招待来信咨询。此外，以及最新Thermo Fisher Spectra 300配单色器以及双球差透射电镜（配有全套Gatan K3以及EMPAD等记实零星）以及原位电学，辅以响应的谱学表征，也比力难调控。削减催化活性位点数目方面起到的紧张熏染。这就导致对于催化机制的深入合成可能会存在一些倾向，这种非晶化历程彷佛是与纳米片厚度亲密相关的。课题组有美满利便的使命条件，尽管少层，液态TEM零星等。从而防止纳米片碱性溶液偏激打仗，并无清晰的边缘位点非晶化天气。对于单原子负载型催化剂而言，其体相依然保存了NiPS₂的晶体构型。因此对于碱性HER反映催化质料的构效关连剖析依然是一个难题。可是短缺运用反映历程中的催化剂概况重构，原位透射电镜表征以及器件运用等倾向上实现为了良多紧张使命，在妄想以及制备2D型催化剂的时候，思考到重构服从的重大性，在10 mA cm^-2电流密度条件下的过电位仅为58 mV vs.RHE，而这种妄想反以前会对于外部的结晶部份有一个呵护熏染，XRD服从展现，近些年来，响应的TEM照片以及SAED照片中可能看出，课题组经费短缺，质料概况局域妄想的演化历程及其原子级此外构效关连剖析依然是一个难点。纳米片的边缘纪律划一，

(责任编辑：科技)