电化学水分解制氢有望实现氢燃料电池的大规模应用。然而，要实现这一技术，开发价格低廉、贵金属含量低且具有高析氢（HER）性能的电催化剂至关重要。Mo₂C纳米颗粒由于其电子结构与铂相似，近年来作为无贵金属电催化剂备受关注。然而，如何在纳米尺度上合成具有高催化活性的Mo²C仍然是一个巨大的挑战。此外，尽管人们已经努力防止它们聚集，但这些颗粒在高温碳化过程中会聚集。

近日，太原理工大学杜建平教授，武汉理工大学麦立强教授，新泽西州立大学Tewodros Asefa报道了采用溶胶-凝胶法制备了具有电催化活性的酒石酸钼干凝胶，并将其固定在三维碳纳米笼中制备了具有电催化活性的Mo₂C纳米颗粒（Mo₂C/C）。

文章要点

1）在热解过程中，干凝胶转变为三维笼状结构，Mo原子原位转变为尺寸小于5 nm的超细Mo₂C纳米颗粒，在碳纳米笼中生成了稳定、分散良好的Mo₂C纳米点。

2）结果表明，这些材料在碱性和酸性溶液中都能很好地电催化HER，同时保持出色的稳定性。此外，研究发现材料中Mo（或Mo₂C）的量和热解温度对材料的HER电催化活性具有重要影响。特别是在900 °C下制备的Mo含量适中的Mo₂C/C-0.5（或Mo₂C/C-900）材料，在碱性和酸性溶液中都表现出了优异的活性和较高的稳定性。

该合成策略不仅有利于合成分散良好的Mo₂C纳米点而不会引起颗粒聚集，而且方法简单。此外，该合成路线可以很容易地扩展到其他干凝胶，可以作为制备其他分散良好的纳米点或用于可再生能源设备的替代贵金属无金属电催化剂的前驱体。

参考文献

Qianqian Du, et al, Highly Dispersed Mo₂C Nanodots in Carbon Nanocages Derived from Mo-Based Xerogel: Efficient Electrocatalysts for Hydrogen Evolution, Small Methods 2021

DOI: 10.1002/smtd.202100334

https://doi.org/10.1002/smtd.202100334