湖大/西交/中南Small：氮掺杂碳包裹MoO2/Mo3P/Mo2C三界面异质结，实现高效催化HER

铂基贵金属材料作为最先进的HER催化剂，其在碱性条件下的性能不理想，而且其成本高，地球上丰度低，极大地阻碍了其工业化应用。因此，制备高效催化析氢的低成本电催化剂，对促进水分解技术的大规模应用具有重要意义。

基于此，湖南大学韩磊、王双印、西安交通大学苏亚琼和中南大学孙焱焱等采用多金属氧酸盐-有机络合物诱导碳化的方法，利用磷钼酸铵和多巴胺构建了包裹在具有海胆结构的氮掺杂碳中的MoO₂/Mo₃P/Mo₂C三界面异质结(MoOPC@NC)。

电化学性能测试结果显示，最优的MoOPC@NC-200在碱性条件下，电流密度为10 mA cm⁻²下的HER过电位为69 mV，Tafel斜率为60.4 mV dec⁻¹，其性能远优于文献报道的其他钼基催化剂。此外，MoOPC@NC-200催化剂能够在10 mA cm⁻²电流密度下连续运行125小时，并且其性能和形貌没有发生明显变化，表明其具有优异的稳定性。

实验结果和理论计算表明，与相应的单组分相比，MoO₂/Mo₃P/Mo₂C三界面异质结中Mo₂C和Mo₃P在HER过程分别作为水解离位点和H*吸附/解吸位点，其协同效应导致催化剂具有较低的水解离能垒(ΔG_H2O=-1.28 eV)和氢吸附自由能(ΔG_H*=-0.41 eV)，从而促进了电催化水分解。总的来说，该项工作证明了异质结构和的氮掺杂碳之间具有协同效应，为设计和制备高性能非贵金属异质结构电催化剂提供了指导。

Urchin-Like Structured MoO₂/Mo₃P/Mo₂C Triple-Interface Heterojunction Encapsulated within Nitrogen-Doped Carbon for Enhanced Hydrogen Evolution Reaction. Small, 2023. DOI: 10.1002/smll.202206472

原创文章，作者：Gloria，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/12/e3441b3dff/

湖大/西交/中南Small：氮掺杂碳包裹MoO2/Mo3P/Mo2C三界面异质结，实现高效催化HER

相关推荐