ACS Energy Lett.： 高析氢活性的氧化钨/碳化物表面异质结催化剂

雨辰

2020-11-03

由相工程和杂原子掺杂确定的具有缺陷结构的碳化钨（WC）在析氢反应（HER）方面引起了极大的关注。然而，在HER中对其表面的了解却很少。

有鉴于此，新南威尔士大学王大伟和Rose Amal等人，报告了一种氧化钨/碳化物表面异质结催化剂（SHC），并揭示了在HER电位振荡的表面异质结是高HER活性的原因。

本文要点

1）设计制备了一种基于WC的SHC，它具有无定形的氧化钨覆盖层和用于HER的碳化钨基底。

2）与可逆氢电极相比，a-WOx/WC SHC在20 mA cm^-2时在酸性（0.5 M H₂SO₄）和中性条件[0.1 M PB（pH 7.02）]下分别提供了-233和-292 mV的低过电势。

3）从电子顺磁共振谱和密度泛函理论计算，验证了a-WOx/WC异质结内的电子耦合，该电子耦合在负HER偏压作用下发生振荡。这种偏压诱导的振荡被认为是导致a-WOx/WC SHC在HER过程中动态催化位点形成的原因。

总之，这种偏激振荡的表面异质结被认为是基于WC的HER催化剂的一个独特的结构描述符，并且这一发现可能对其他SHCs有用。

参考文献：

Yanglansen Cui et al. Tungsten Oxide/Carbide Surface Heterojunction Catalyst with High Hydrogen Evolution Activity. ACS Energy Lett., 2020.

DOI: 10.1021/acsenergylett.0c01858

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.0c01858