开发低成本且高效的电催化剂作为用于析氢反应（HER）的贵金属催化剂替代品，对于可持续氢能相关技术的实质性进展至关重要。单原子催化剂配位化学和几何构型的双重操作已经成为克服高效电催化热力学和动力学难题的有力策略。
基于此，南京师范大学徐林副教授，唐亚文教授，中科院宁波材料所田子奇研究员，新加坡国立大学薛军民教授报道了合理设计了一种氮掺杂的多通道碳纳米纤维，其负载与C，N，O三元组分配位的原子分散的Mo位点（Mo@NMCNFs），并作为优良的HER电催化剂。
文章要点
1）系统表征结果表明，Mo的局域配位微环境为Mo−O1N1C2基团。此外，研究人员通过密度泛函理论（DFT）计算，从理论上进一步揭示了该配位微环境是H中间吸附的能量有利构型。
2）在结构上，多通道开口多孔碳纳米纤维可以有效地扩大活性中心的暴露，促进质量扩散/电荷转移，促进H2的释放，从而促进反应动力学。
3）因此，优化后的Mo@NMCNFs在0.5 M H2SO4电解液中表现出优异的类铂性能，在10 mA cm−2时过电位仅为66 mV，塔菲尔斜率为48.9 mV−1，同时具有良好的稳定性，性能优于以往报道的绝大多数非贵金属基HER电催化剂。
这项研究所提出的SACs几何工程和电子工程的概念，可以为各种能源技术的高效类分子多相催化剂的设计提供一定指导。
参考文献
Tongfei Li, et al, Atomically Dispersed Mo Sites Anchored on Multichannel Carbon Nanofibers toward Superior Electrocatalytic Hydrogen Evolution, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c07694
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c07694
