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氢气具有较高的能量密度(120 MJ kg-1),是一种高效、环保的能源介质。电化学水分解可获得氢气,但发展高效、廉价、稳定的析氢反应（HER）电催化剂是实现大规模实际应用的关键。铂（Pt）因其优异的电化学活性和稳定性,至今仍是最先进的电催化剂之一。然而,由于Pt资源稀缺,价格昂贵,这大大阻碍了其商业化。近年来,人们致力于开发Pt基催化剂的替代品,如过渡金属及其化合物（硫化物、硒化物和磷化物）催化剂。然而,相对于Pt基催化剂,这类催化剂仍存在过电位高,电流密度较低,且合成过程复杂,污染环境等问题。因此,需要设计具有高活性和稳定性的低贵金属载量的新型催化剂,以实现低成本的实用制氢。在本文中,以金属有机框架材料（Metal-Organic Frameworks,MOFs）为基体,创新性地设计和合成了锚定在MOFs衍生的氮掺杂碳材料上的钴单原子和贵金属钌团簇复合型催化剂（Ru@Co-SAs/N-C）,制备过程包括两个步骤:（1）在预先设计的双金属ZnCo-ZIF热解生成氮掺杂碳上锚定Co单原子（Co-SAs/N-C）;（2）在Co-SAs/N-C存在的情况下,将Ru金属盐原位还原为Ru金属团簇。基于Ru金属团簇与Co单原子的协同作用,Ru@Co-SAs/N-C显示出优异的电化学活性。在1 M KOH电解液中进行HER反应时,当电流密度为10 mA cm-2时,Ru@Co-SAs/N-C的过电位仅为7 mV,优于商业化的20 wt%Pt/C(40 mV@10mA cm-2)催化剂。密度泛函理论（DFT）的计算进一步揭示了表面Ru纳米团簇与Co-SAs/N-C对HER氢吸附的协同效应。此外,Ru@Co-SAs/N-C在酸性和中性介质下也显示出优异的催化能力和稳定性。将以上的两步水热合成法应用到贵金属Pt催化剂,通过改变还原过程的温度来调节Pt团簇尺寸,以此形成锚定在氮掺杂碳材料上的Co单原子和Pt金属团簇（Pt@Co-SAs/N-C）,得到HER性能优异的低Pt催化剂。在1 M KOH和0.5 M H2SO4电解液中,Pt@Co-SAs/N-C获得10 mA cm-2电流密度时,分别仅需6 mV和8 mV的过电位。同时在中性条件下也展示出良好的电化学催化活性和稳定性。本研究为设计性能优异的贵金属团簇/单原子异质结构催化剂开辟了一条新的途径。