异质结构催化剂的界面工程通过微调界面几何结构和电子结构，可用于析氢和析氧反应（HER和OER），因此引起了人们极大的兴趣。然而，由于受限的单颗粒形貌，其中暴露的表面和界面比较有限，尚无法通过良好的结构实现高性能双功能。

基于此，武汉理工大学木士春教授，寇宗魁研究员，新加坡国立大学John Wang报道了研究了无机盐中的[MoO₄]与钴普鲁士蓝类似物（PBA）纳米框架（NFs）中的[Co-N_xC_y]单元之间的一种简便单元交换方案，制备了一种新型的双金属Mo-Co PBA NFs。

文章要点

1）在5%氧气/氩气混合气氛中，通过控制热解，它们随后的转化形成了界面丰富的Co₃O4-Mo₂N NFs。结果显示，在用于HER和OER的300 mV过电位下，合成的催化剂实现了出色的双功能，电流密度分别提高了12.9倍和20倍，表现优于单线态Co₃O₄ NFs催化剂。

2）结合密度泛函理论（DFT）计算和X射线光电子能谱（XPS）分析表明，Mo₂N到Co₃O₄的强界面电子转移平衡了H₂O和H*的吸附能力，从而实现了优异的双功能。因此，用于HER和OER实现10 mA cm⁻²的电流密度所需的过电位均明显低于已报道的W/Mo碳化物/氮化物和钴基异质结构双功能催化剂。

这种新颖的纳米骨架结构设计为双功能异质结构催化剂的合理设计指明了新的方向。

参考文献

Tingting Wang, et al, Nanoframes of Co₃O₄–Mo₂N Heterointerfaces Enable High-Performance Bifunctionality toward Both Electrocatalytic HER and OER, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202107382

https://doi.org/10.1002/adfm.202107382