Nano Res.：开放式氮掺杂碳包覆的多孔磷化钼纳米棒用于协同催化析氢反应

Nanoyu

2021-08-14

磷化钼（MoP）是一种潜在的析氢反应（HER）催化剂。然而，传统的高温磷化制备方法容易破坏材料的形貌和团聚。利用碳骨架来限制MoP的尺寸和形貌，提高材料的导电性是提高催化剂性能的有效方法。然而，关于碳骨架和MoP复合结构对HER催化机理的影响研究较少。

鉴于此，安徽师范大学耿保友报道了在MoP纳米棒表面包覆了ZIF-8，通过碳化和磷化得到了开放的N掺杂碳包覆多孔MoP纳米棒（N/C/MoP）。

文章要点

1）研究表明，ZIF-8涂层有效地限制了材料的尺寸和形貌，避免了团聚。

2）在碱性条件下，N/C/MoP在10 mA/cm²下具有较低的过电位，仅为169 mV，比不加碳层的MoP低55 mV。同时，具有极小的Tafel斜率（51.3 mV/dec），优于Pt/C（59.9 mV/dec），并且具有出色的稳定性。

3）密度泛函理论（DFT）研究表明，在碱性条件下，N掺杂碳层与MoP之间存在协同效应，降低了水的活化能，从而提高了HER的催化性能。值得注意的是，严密的涂层会阻碍活性中心的暴露，降低催化活性。涂层须具有便于MoP活性表面暴露的孔结构。

本研究为涂层催化剂材料的设计和开发提供了指导。

参考文献

Chao Wang, et al, Open  N-doped  carbon  coated  porous  molybdenum  phosphide nanorods for synergistic catalytic hydrogen evolution reaction, Nano Res., 2021

DOI: 10.1007/s12274-021-3759-3

https://doi.org/10.1007/s12274-021-3759-3