过渡金属碳化物在CO₂还原合成有用的化学品的各种电催化中性能优异，通过DFT计算对这种优异的性能进行表征，发现催化剂能够打破关键吸附物种中间体的线性能量关系。有鉴于此，奥地利因斯布鲁克大学Julia Kunze-Liebhäuser等报道了溶液相中的六方Mo₂C在催化反应中的性能，具体的通过实验、DFT计算多种方法结合进行研究。

本文要点：

（1）

发现担载于Mo上的六方相Mo₂C薄膜催化剂界面能够形成MoO₂氧化物层，完全抑制了反应中生成CO₂。这种氧化物在暴露空气气氛、浸渍在溶液中都能够形成。分别浸渍在pH 3.7, 7, 10的溶液中，能够生成单原子层厚MoO₂，这种界面氧化物在达到-1.9 V vs SHE的电势中稳定（pH 7），而且界面反应仅仅为HER反应。这种被氧化物覆盖的电极选择性进行H₂反应。

进一步的实验发现，当在非溶液中进行CO₂还原，该界面氧化层现象能够消除，从而显示CO₂催化活性。

（2）

这种界面氧化过程在其他碳化物材料界面（比如W₂C、WC等），以及其他V、Zr、Nb等金属中同样能够发生，这种生成界面氧化膜结构的现象在以往研究中并未受到关注。

参考文献

Christoph Griesser, Haobo Li, Eva-Maria Wernig, Daniel Winkler, Niusha Shakibi Nia, Thomas Mairegger, Thomas Götsch, Thomas Schachinger, Andreas Steiger-Thirsfeld, Simon Penner, Dominik Wielend, David Egger, Christoph Scheurer, Karsten Reuter, and Julia Kunze-Liebhäuser*, True Nature of the Transition-Metal Carbide/Liquid Interface Determines Its Reactivity, ACS Catal. 2021, 11, 4920–4928

DOI: 10.1021/acscatal.1c00415

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c00415