武科大张琴副/李轩科Nano Energy：Zn-MoC/Mo2C实现高效HER

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Mo2C基材料由于其独特的类Pt电子结构，有望成为析氢反应（HER）的非凡电催化剂。然而，Mo和H之间的强相互作用以及稀少的活性中心阻碍了它们的进一步应用。

基于此，武汉科技大学张琴副教授和李轩科教授（共同通讯作者）等人报道了一种简单可控的途径，即通过掺杂Zn来减弱Mo的H吸附能，以构建更多的活性中心来提高HER动力学。
在文中，作者构建了一系列具有促进HER动力学的分级支化MoC/Mo2C催化剂，并通过Zn掺杂对其进行了很好的控制，其中从Mo2C到MoC的结构转变产生了优化的电子结构并减弱了H吸附能。此外，Zn-MoC/Mo2C催化剂中的所有位点都可以被活化，从而显着增加活性中心的数量并提高本征催化活性。
在最佳进料Zn/Mo原子比为0.2时，所制备的Zn-MoC/Mo2C-0.2催化剂在1 M KOH和0.5 M H2SO4中，当电流密度为10 mA cm-2时分别表现出优异的耐久性和极低的过电位（139 mV和179 mV）。
实验和DFT计算结果都表明，Zn-MoC/Mo2C催化剂中的所有Zn和Mo位点都可能在Zn掺杂后被活化。优异的HER催化活性应归功于Zn-MoC/Mo2C催化剂中d轨道和电子再分布的优化，从而显著促进水的解离并优化氢气的产生。这种经济高效且简便的策略为促进TMCs或其他催化剂的HER活性提供了新的视角。
Structural Transformation of Molybdenum Carbide with Extensive Active Centers for Superior Hydrogen Evolution. Nano Energy, 2022, DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.107232.

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107232.


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