准二维（2D）纳米结构提供的超大表面积是其用于催化应用的一大优势。尽管双金属材料是一类极有前途的电化学水分解催化剂，但目前仍缺乏一种简便可靠的合成方法来获得二维形貌以充分释放其电催化潜力。
近日，威斯康星大学麦迪逊分校王旭东教授报道了采用溶液基离子层外延（ILE）方法合成了一种具有均匀纳米厚度的超薄双金属Co−Mo−O纳米片（NSs）。
文章要点
1）合成的Co−Mo−O NSs均为四边形和纳米晶结构。在合成过程中，通过调整Co、Mo前驱体的比例，可以合理地调节NSs中的Co/Mo比。通过在NS结构中同时引入Co和Mo元素，纳米厚膜中的Co和Mo在合适的原子比下发生了强烈的相互作用，有利于调节电子结构，促进电荷转移，提高了OERs，从而显著提高了OER性能。
2）研究人员系统地比较了催化剂的组成和催化活性，发现Co：Mo摩尔比为2：1的Co−Mo−O NSs由于其良好的表面电子结构和不对称的电子分布而具有最高的OER效率，这可能为OER中间体提供了最佳的吸附能。
3）实验结果显示，2：1 Co−Mo−O NSs具有1.46 V的低起始电位，69.6 mV dec−1的小Tafel斜率，在10 mA cm−2时的过电位仅为273 mV。值得注意的是，由于其超薄的厚度，它还具有5472 A g−1的高质量活性和1.47 s−1（η=330 mV）的高周转频率。这种令人印象深刻的OER性能使得Co−Mo−O NSs可媲美其他贵金属基OER电催化剂。
这项工作为开发高效电催化剂提供了一种很有前途的解决方案。同时，与独特2D结构相关的超高质量活性对于减少使用成本高、供应量少的催化剂材料极有价值。
参考文献
Yunhe Zhao, et al, Quasi-Two-Dimensional Earth-Abundant Bimetallic Electrocatalysts for Oxygen Evolution Reactions, ACS Energy Lett.2021
DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01302
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c01302
