该工作以多种金属二硼化物MB₂（M=Ti、Sc、V、Zr、Hf、Nb、Ta和Y）作为研究对象，其晶体结构如图1a所示。这些材料具有相似的拓扑电子结构，以TiB₂为例，其费米能级附近呈现出若干个线性能带交叉点（见图1c）。这些能带交叉点在布里渊区内形成拓扑节线网的电子结构（见图1b），并在等多个表面呈现出鼓膜状（或Dirac锥）形式的拓扑表面态（见图1d、e）。由于拓扑表面态的存在，在费米能级处其表面具有比体内更高的电子态密度（见图1c），展现高表面电子活性。

以电催化析氢反应为例，该工作系统地研究了这些拓扑催化剂的催化性能。发现在若干个投影拓扑表面态的表面，它们展现出高的催化活性。该工作深入阐述了其中的催化机制，对包括d带中心理论等多种传统催化描述在这些拓扑催化剂中的适用性进行了验证。以d带中心为例（其他见论文支撑材料），如图2a所示，发现这些拓扑催化表面与催化活性相关的参量吉布斯自由能（ΔG_H*）和传统d带中心理论参量（ε_d）之间未表现出相关性。然而，与拓扑相关的参量—拓扑表面态密度展现出较好的线性关系。如图2b所示，这种线性关系几乎不取决于特定的材料与表面，在8种MB₂材料的7个催化表面的数据可获得统一呈现，遵循线性方程：∆𝐺_𝐻∗ = 𝑘′𝜌𝑇𝑆𝑆 + 𝑐′，斜率k'为0.312，常数c'为1.03（相应参数的物理意义在论文中已作阐述）。

该工作对拓扑表面态这一新型、统一的拓扑催化描述的适用性进行了更加系统地验证，包括：（1）在TiB₂中通过晶格应变调节费米能级处的拓扑表面态密度，发现其与析氢催化活性的直接关联，如图2c、d所示；（2）采用对称性破缺的方式，调节TiB₂中的拓扑电子结构，发现其转变为节线、节点拓扑相时，拓扑表面态描述符依然适用，如图2c所示；（3）在其它非MB₂体系的几类拓扑催化剂体系中，包括节点半金属、单节线半金属和多节线半金属等，拓扑表面态这一催化描述符仍适用。