以可再生能源为动力的电解水技术是一项很有前景的生产可持续的无化石燃料的技术。有效催化剂的开发和评价势在必行；然而，由于包含了具有不同氧化还原性质和反应活性的元素，这些材料在反应条件下会发生动态变化和相变。NiMoO₄是一种很有前途的无贵金属析氧催化剂。由于在合成不同纳米结构和不同表面积的镍或钴钼酸盐的过程中容易和通用的方法，该催化剂作为碱性介质中OER和HER的催化剂最近受到了密切的研究。然而，金属钼酸盐的稳定性或钼的作用并未完全阐明。

有鉴于此，乌普萨拉大学Tomas Edvinsson等人，详细研究了钼在泡沫镍上生长的钼酸镍水合物作为碱性介质中的析氧催化剂的稳定性和作用，以及合成过程中加热速率的影响。

本文要点

1）研究表明在施加的偏压下，NiMoO₄·H₂O 转变为 γ-NiOOH。时间分辨原位拉曼光谱用于跟踪电位相关的相变，并与电解质的元素分析相结合，确认了钼从合成的 NiMoO₄·H₂O 中浸出。

2）钼浸出增加了暴露镍位点的表面覆盖率，这与 γ-NiOOH 的形成相结合，增加了催化剂活性位点的数量，导致高电流密度。此外，还发现了不同的 NiMoO₄ 纳米结构、纳米花和纳米棒，它们的相对比例会受到合成过程中加热速率的影响。

3）通过选择性钼蚀刻，能够明确地将不同的 X 射线衍射 (XRD) 模式以及拉曼振动明确地分配给这两种纳米结构，通过原位时间分辨拉曼光谱和原位拉曼光谱揭示了这两种纳米结构在碱性介质中表现出不同的稳定性。

总之，该工作提出的方法可以有效地应用于许多其他催化剂，揭示其结构完整性，表征动态表面重构。

参考文献：

Robin N. Dürr et al. From NiMoO₄ to γ-NiOOH: Detecting the Active Catalyst Phase by Time Resolved in Situ and Operando Raman Spectroscopy. ACS Nano, 2021.

DOI: 10.1021/acsnano.1c04126

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c04126