综述：二维材料中氢溢流与反向氢溢流现象的最新研究进展

这篇综述系统阐述了二维(2D)材料在电催化析氢反应(HER)中的应用，重点探讨了氢溢流(hydrogen spillover)和反向氢溢流(reverse hydrogen spillover)现象如何通过优化氢吸附/脱附动力学(ΔGH*)提升催化性能。文章总结了异质界面构建、功函数差(ΔΦ)调控等界面工程策略，为设计高效稳定的非贵金属催化剂提供了理论指导。

　　

二维材料在电催化析氢反应中的突破性进展

氢能作为清洁能源载体，其高效制备依赖于析氢反应(HER)催化剂的性能。二维材料因其独特的物理化学性质成为研究热点，但本征活性位点不足和电子传输效率低下等问题限制了其应用。

氢溢流与反向氢溢流的协同机制

氢溢流现象涉及氢原子(H)从强吸附位点(如贵金属)向弱吸附载体(如MoS₂)的迁移，而反向过程则通过动态反转氢结合能(HBE)景观实现。研究发现，1T/2H MoS₂异质结构中，1T相(ΔG_H=5.86 eV)与2H相(ΔG_H=2.02 eV)形成的界面梯度使整体ΔG_H优化至-0.06 eV，显著提升HER活性。

界面工程策略的创新应用

通过构建异质界面可诱导内建电场，如MoS₂/NiPS₃体系中，自发电子转移形成的极化场使质子迁移能垒降至0.29 eV。功函数差(ΔΦ)调控方面，Pt₂Ir₁/CoP催化剂通过合金化将ΔΦ最小化，实现78倍于商业Pt/C的质量活性。

先进表征与理论计算的验证

原位拉曼光谱观察到Co-OH信号减弱与Pt-H信号增强的动态变化，结合DFT计算证实Co纳米颗粒促进水解离，使H*通过C-Pt桥位点(spillover barrier=0.023 eV)快速迁移。低温STM直接观测到Pd/Cu(111)单原子合金中氢原子向铜基底的溢流过程。

未来发展方向

原子级精准调控催化剂界面结构、开发新型二维杂化系统(如黑磷/氧化物)、提升工业级稳定性等将成为重点。多尺度研究方法的融合将推动氢溢流机理的深入认知，为绿色氢能经济提供关键技术支撑。