一些过渡金属由于储量丰富，并且作为正极材料，在发生析氢反应（HER）的时候具有电化学稳定性等特点，因此可以以取代传统的贵金属电极。然而，这些金属的固有活性一般需要通过将多组分催化剂与其他金属或非金属（即组成控制）和工程分层纳米结构（即形态控制）合成来提高。基于这些策略，某些过渡金属基催化剂的性能已超过Pt催化剂。具有异质结构的金属氧化物和金属之间的界面协同作用对于电催化水制氢起着至关重要的作用。近日，韩国中央大学Sang Hyun Ahn和高丽大学Soo Young Kim等人首次报道了在室温环境下通过电化学制备金属氧化物金属异质结构催化剂。由于界面上的元素协同作用以及微纳孔形态导致的ECSA扩大，制备的微纳孔MoO2@CoMo异质结构催化剂表现出优异的HER性能。
文章要点：
1）通过电化学制备MoO2@CoMo异质结构催化剂的过程为：首先，在CP衬底上进行气泡模板电沉积以形成珊瑚状CoMo微孔结构（中心柱）。然后，通过电化学蚀刻在恒定电势下同时进行足够长时间的Co溶解和Mo氧化，即可得到纳米多孔的MoO2@CoMo表面。TEM和电子衍射测试以及元素分析结果表明，在CoMo表面上形成了MoO2。
2）由于其非常粗糙的形态和界面效应，在–50 mA/cm2下，MoO2@CoMo异质结构催化剂显示出76 mV的低HER过电位。XPS分析表明，Mo4+比例在确定固有HER活性方面的重要作用，以及MoO2@CoMo异质结构催化剂在长期HER过程中具有出色的组成稳定性。
3）为了探讨各种元素之间的界面协同效应，该研究结果可扩展为使用不同的标准还原电位以制备其他金属氧化物-金属异质结构催化剂。
Gyeong Ho Han, et al, Micro-Nanoporous MoO2@CoMo Heterostructure Catalyst for Hydrogen Evolution Reaction, Applied Catalysis B: Environmental, 2020,
DOI: 10.1016/j.apcatb.2020.118895.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337320303106
