开发具有成本效益和高效的双功能析氢反应（HER）和析氧反应（OER）催化剂对于实际利用中的整体水分解至关重要。

有鉴于此，黑龙江大学付宏刚教授和闫海静副教授等人，提出了一种新型非贵金属双官能HER/OER电催化剂，通过协同耦合双活性Co基异质结(Co-CoO)与高导电和稳定的二维Ti₃C₂-MXene (定义为Co-CoO/Ti₃C₂-MXene)。

本文要点

1）Co-CoO/Ti₃C₂-MXene是通过在Ti₃C₂-MXene纳米片上原位静电组装 Co 盐，然后进行还原处理来合成的。一系列表征和理论计算验证了具有HER活性的金属Co和具有OER性能的CoO的协同效应导致优异的双功能催化性能，Ti₃C₂-MXene可以增强导电性并防止Co基催化剂的聚集，从而提高活性和稳定性。

2）Co-CoO/ Ti₃C₂-MXene的HER起始电位为8 mV, Tafel斜率为47 mV·dec⁻¹(接近Pt/C); OER的起始电位为196 mV, Tafel斜率为47 mV·dec⁻¹(优于RuO₂)。

3）作为电解槽，Co-CoO/ Ti₃C₂-MXene在10 mA·cm⁻²下具有1.55 V的低电压、较高的法拉第效率和显著的稳定性。它可以由一个约1.55 V的太阳能电池驱动，连续生产氢气和氧气。

参考文献：

Guo, D., Li, X., Jiao, Y. et al. A dual-active Co-CoO heterojunction coupled with Ti3C2-MXene for highly-performance overall water splitting. Nano Res. (2021).

DOI: 10.1007/s12274-021-3465-1

https://doi.org/10.1007/s12274-021-3465-1