将非金属杂原子掺入主体材料的晶格中是调节电催化剂表面电子结构以提高其电催化性能的常用方法。然而，杂原子的掺入将不可避免地引发晶格应变和空位，这可能导致主体材料结构发生较大变化。在这种情况下，在苛刻的碱性介质下的催化过程中很容易发生掺杂催化剂的重构，这阻碍了对催化剂与催化性能之间的构效关系的理解。

有鉴于此，安徽大学徐坤教授和济南大学李村成教授等人，展示了一种简便的表面硒改性策略，用于增强 Co₄N 纳米线阵列的碱性 HER 催化活性。

本文要点

1）以氮化钴为例，提出了一种低温硒升华策略可以有效优化Co₄N纳米线阵列的表面电子结构，且体相结构无明显变化。X 射线衍射（XRD）图、X 射线光电子能谱 (XPS)、高分辨率透射电子显微镜 (HRTEM) 和扩展 X 射线吸收精细结构 (EXAFS) 曲线拟合分析证明了这一结果。

2）受益于表面硒改性，优化后的Se-Co₄N纳米线阵列在碱性介质中具有结构相稳定性，催化活性提高6.5倍。

3）此外，密度泛函理论(DFT)计算表明，硒表面修饰可以有效优化Co₄N的电子结构，从而获得显著的HER活性。

总之，该工作可能为设计用于能源相关应用的稳定结构催化剂提供新的概念。

参考文献：

Yiqiang Sun et al. Surface Electronic Structure Modulation of Cobalt Nitride Nanowire Arrays via Selenium Deposition for Efficient Hydrogen Evolution. Advanced Functional Materials, 2021.

DOI: 10.1002/adfm.202109792

https://doi.org/10.1002/adfm.202109792