Ni基材料是碱性电解槽中最常用的一种电催化剂。同时，NiMo合金是一种具有出色的电催化活性和稳定性的Ni基材料。研究表明，NiMo合金中的Ni位提供了丰富的水离解活性中心，并且Mo的添加将优化氢在合金表面上的吸附，从而获得出色的HER性能。研究人员通常认为金属和金属合金在还原条件下可保持稳定。因此，往往忽视了金属及金属合金的结构转变。此外，还证实了电解液中的某些离子对电极反应活性的影响。然而，很少有研究涉及电还原过程中离子的影响，特别是阴极材料本身产生的离子的影响。
近日，天津大学张兵教授报道了在碱性HER过程中Mo在Ni4Mo合金中的完全转变。
文章要点
1）研究人员首先制备出Ni4Mo合金纳米棒阵列电催化剂，其具有比市售Pt/C更出色的碱性HER活性。
2）多种表征结果显示，Ni4Mo合金中的Mo首先以MoO42-的形式被氧化和溶解。原位拉曼光谱表明，溶解的MoO42-随后被重新吸附在电极表面上并发生聚合。理论计算表明，二聚体Mo2O72-的吸附可促进金属Ni的HER活性。此外，在电解液中添加MoO42-不仅可以改善Ni4Mo合金的耐久性，而且可以促进纯金属Ni、Fe、Co的HER活性。
研究工作为揭示阴极材料在反应条件下的结构转变机理和性能增强来源提供了独特的见解。
参考文献
Wei Du, et al, Unveiling the In Situ Dissolution and Polymerization of Mo in Ni4Mo Alloy for Promoting Hydrogen Evolution Reaction, Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI: 10.1002/anie.202015723
https://doi.org/10.1002/anie.202015723
