碳化鉬複合材料用于析氧反應

近期，濟南大學研究團隊利用靜電紡絲技術合成了一種高效的自支撑雙功能的碳化鉬複合材料，即包覆納米級异質相碳化鉬-氧化鈷（Mo2C-CoO）的氮摻雜碳納米纖維（Mo2C-CoO@N-CNFs），具有較高的催化活性和化學穩定性，適合應用于電催化分解水中的析氧反應（OER）和析氫反應（HER）。

電催化分解水被認爲是最有前景的制取氫氣方式，它有陽極多電子析氧和陰極雙電子析氫兩個半反應。使用這個方法制取氫氣除了要用到電能之外，還需要催化劑。目前，常見的催化劑均爲貴金屬材料，如金屬鉑、釕、銥及其化合物，但是由于其稀缺性和成本高昂，所以在應用上受到一定限制。

過渡金屬化合物如碳化鉬由于具有優良理化性能、較低的生産成本和對環境較爲友好的優點，而有望代替貴金屬催化劑應用于HER和OER領域。碳化鉬是過渡金屬鉬的一種典型化合物，具有貴金屬般的電子結構、高導電性、良好的催化活性和穩定性，因而深受研究者的高度青睞。然而，Mo2C幷沒有想像的那麽完美：β-Mo2C的過强Hads吸附能力，會限制氫原子的解吸過程，而且當它用于析氧反應時，材料表面會發生析氧腐蝕，從而影響降低OER效率。

爲了解决上述的問題，濟南大學研究者就設計出了高催化活性的Mo2C-CoO@N-CNFs柔性纖維膜，適合應用于OER和HER中。研究表明，該柔性纖維膜具有多孔結構，良好的潤濕性，高導電性和多活性位點；金屬Mo/Co的協同作用能加速析氫反應動力學，降低析氧反應的能壘。

該研究成果已以“Construction of hetero-phase Mo2C-CoO@N-CNFs film as a self-supported Bi-functional catalyst towards overall water splitting”爲題發表在國際知名期刊Chemical Engineering Journal上。

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