探索一种简单、快速、无溶剂的合成方法，大规模制备廉价、高效的工业析氢电催化剂是当今最有前景的研究之一。

近日，青岛科技大学王磊教授，赖建平教授报道了采用一种简单、快速、环保的固相微波裂解方法合成了具有非均相结构、强金属-载体相互作用（SMSI）的超细（3.5 nm）Ru-M_xC@CNT（M=Mo，Co，Cr）催化剂。

文章要点

1）研究人员以酸化的多壁碳纳米管（MWCNT）为载体，只需在家用微波炉中高温反应100 s即可得到Ru-M_xC@CNT（M=Mo，Co，Cr）催化剂。

2）一系列物理表征和化学测试表明，RuMo₂C@CNT复合材料独特的异质结协同作用和纳米异质结颗粒与碳纳米管基体之间的SMSI特性使该材料具有优异的导电性、丰富的活性中心和稳定的结构，这是其高电催化活性和稳定性的根本原因。

3）实验结果显示，当电流密度为10 mA cm⁻²时，RuMo₂C@CNT催化剂的过电位仅为15 mV，在1.0 M KOH碱性溶液中，过电位为100mV时，其TOF值高达21.9 s⁻¹。此外，该催化剂在56 mV和78 mV的低过电位下可分别获得500 和1000 mA cm^-2的高电流密度。同时，它还具有很高的稳定性，在1000 h的i-t测试后电流密度基本保持不变。

这种采用一种简单、快速、无溶剂的微波热解方法合成了具有SMSI效应的超小型异质结纳米催化剂，为其他规模化生产催化剂的合理设计提供了一条可行的途径。

参考文献

Wu, X., Wang, Z., Zhang, D. et al. Solvent-free microwave synthesis of ultra-small Ru-Mo₂C@CNT with strong metal-support interaction for industrial hydrogen evolution. Nat Commun 12, 4018 (2021).

DOI：10.1038/s41467-021-24322-2

https://doi.org/10.1038/s41467-021-24322-2