02論文研究背景

為了解決化石燃料使用帶來的環(huán)境污染和能源危機，迫切需要開發(fā)清潔可再生能源。氫能因其零碳排放、可再生、高能量密度等優(yōu)點被認為是化石燃料的最佳替代品。電催化水裂解作為一種很有前途的制氫技術得到了廣泛的研究。目前，Ir、Ru、Pt等貴金屬基催化劑已廣泛應用于制氫研究。然而，儲量少、成本高限制了其廣泛應用。因此，開發(fā)經(jīng)濟高效的非貴金屬基電催化劑勢在必行。

03論文摘要

碳化鉬（Mo2C）具有與鉑相似的電子結構，是一種很有前途的非貴金屬析氫反應電催化劑。然而，Mo位點的強H*吸附阻礙了HER性能的提高。在此，我們合成了單分散空心Mo2C納米反應器，其中碳點（CD）通過滲碳反應在Mo2C表面原位形成。通過有限元模擬和分析，CD@Mo2C比單獨的Mo2C具有更好的中尺度擴散性能。優(yōu)化后的CD@Mo2C納米反應器在堿性電解液中表現(xiàn)出優(yōu)異的HER性能，過電位為57 mV， 10 mA cm2，優(yōu)于大多數(shù)Mo2C基電催化劑。此外，通過Raman和x射線衍射（XRD）證實，CD@Mo2C在240 h內(nèi)表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學穩(wěn)定性。密度泛函理論（DFT）計算表明，碳點使CD@Mo2C的d帶中心偏離費米能級，促進了水的解離和H*的解吸。本研究為通過調(diào)節(jié)Mo-H鍵的強度來制備高活性Mo基HER電催化劑提供了一種合理的策略。