电解槽技术对氢经济方案至关重要，为了降低氢气生产成本，延长电解槽的使用寿命至关重要。目前，人们在这方面长期忽视的一个重要参数是催化剂的耐久性。
近日，巴伊兰大学Lior Elbaz报道了基于多孔、高比表面积的钼碳化物气凝胶，开发了一种用于析氢反应（HER）的耐久的无铂族金属催化剂。
文章要点
1）采用溶胶-凝胶法制备了钼氧化物（MoOx）气凝胶，并对其进行了甲烷渗碳处理。将MoOx气凝胶与CH4/H2混合气体在700 °C反应，得到三维（3D）钼碳化物网络。表面积测试结果显示，在从氧化物到碳化物的转变过程中，微孔的体积得到大幅增加。碳化物气凝胶的密度较低（<0.4 g/mL），比表面积为109 m2/g（甲烷处理后为188 m2/g）。
2）实验结果显示，通过1000次循环和12 h的稳定性试验，钼碳化物气凝胶用于析氢反应（HER）的η10为185 mV，其耐久性超过了目前最先进的Pt/C催化剂，表明碳化钼是一种很好的PGM基HER催化剂的替代品。
3）这种合成方法可用于其他类型的金属碳化物气凝胶，如VC、WC等，甚至可能进一步用于其他类型的陶瓷，如氮化物、硫化物等。
参考文献
Oran Lori, et al, 3D Metal Carbide Aerogel Network as a Stable Catalyst for the Hydrogen Evolution Reaction, ACS Catal.2021
DOI: 10.1021/acscatal.1c03332
https://doi.org/10.1021/acscatal.1c03332
