降本增效！氮掺杂碳调控的碳化钼量子点用于析氢反应

近期，岭南师范学院与格里菲斯大学的研究者共同使用了溶胶-凝胶法和后续热分解工艺制备出一种新型的双功能复合催化剂——氮掺杂碳调控的碳化钼量子点（MoC@NC），该催化剂能显著提高电催化和光催化的析氢反应（HER）效率，同时还能降低氢气的生产成本。

电催化析氢反应是指通过电化学方法在催化剂的条件下将水分解成氢气和氧气的过程；光催化析氢反应是指基于光催化剂在光照的条件下将水分解成氢气和氧气的过程。不论是采用电化学方法还是采用光照法来生产氢气，它们所使用的催化剂都显得尤为的重要。作为HER的经典催化剂之一，铂（Pt）基电催化剂因具有极低的过电位和较高的电流密度等特点，而深受广大科学研究者的高度关注，但其由于稀缺性和高价格，而被限制使用。

为了解决上述的问题，研究者开发了经济且相对高效的非贵金属催化剂——碳化钼。不过，碳化钼也存在一定的不足即导电性差和活性比表面不足等，且现有的生产工艺不成熟。

有鉴于此，研究者使用了氮元素和碳元素共同改性了碳化钼，即将MoC量子点均匀嵌入到N掺杂的多孔碳中，这样制备出来的MoC@NC催化剂具有适中的吸附原子氢的吉布斯自由能。对于电催化析氢反应，MoC@NC催化剂在−10mA/cm2时的过电位为160mV，在碱性环境中能表现出显著的析氢速率。对于光催化析氢反应，MoC@NC因能够修饰二维石墨相氮化碳纳米片的表面，而能提高产氢速率。

该研究成果已以“MoC Quantum Dots@N-doped-carbon for Low-cost and Efficient Hydrogen Evolution Reaction: From Electrocatalysis to Photocatalysis”为题发表在国际知名期刊Advanced Functional Materials上。（下图来源于科学材料站 ，作者周训富等）

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