具有多功能电催化性能的低维（LD）超分子材料的开发引起了催化界的关注。

有鉴于此，德克萨斯大学埃尔帕索分校的Juan C. Noveron、Luis Echegoyen和Alain R. Puente Santiago等人，报告了一种由氮化硼碳纳米片（BCN NSs）和富勒烯分子（C₆₀/F）组成的新型0D–2D异质结构的合成，它们对析氢/氢氧化反应（HER/HOR）以及析氧/氧还原反应（OER/ORR）具有多功能的电催化性能。

本文要点

1）研究了不同F:BCN质量比下的电催化性能，以优化从BCN NSs向电子受体C₆₀分子的分子间电子转移(ET)。

2）在BCN NSs中具有10 wt％F的纳米杂化超分子材料（10％F / BCN）表现出最大的拉曼和C 1s结合能位移，这与F/BCN界面上更强的协同作用和增强的ET过程有关。这种协同的界面现象导致了高活性的催化位点，从而显着增强了材料的电催化活性。

3）10％ F/BCN表现出最高的四官能催化性能，优于OER商业RuO₂催化剂的催化活性η₁₀=390 mV，HER和ORR的的起始电势值分别为-0.042和0.92 V（vs RHE），在0.1 V（vs RHE）时的电流密度值为1.47 mA cm^–2，在HOR工艺中，其超低ΔGH*值为-0.03 eV。此外，10％F/BCN催化剂还用作水分解装置的阴极和阳极，提供1.61 V的电池电势以达到10 mA cm^–2的电流密度。

参考文献：

Md Ariful Ahsan et al. Tuning the Intermolecular Electron Transfer of Low-Dimensional and Metal-Free BCN/C₆₀ Electrocatalysts via Interfacial Defects for Efficient Hydrogen and Oxygen Electrochemistry. J. Am. Chem. Soc. 2021.

DOI: 10.1021/jacs.0c12386

https://doi.org/10.1021/jacs.0c12386