AFM：通过激光加工控制Mo2C中的晶界密度来调节析氢反应动力学

NavyLIu

2025-03-01

基于Mo₂C的电催化剂因其高催化活性而成为铂贵金属制氢的有效替代品。然而，Mo₂C的催化效率对表面终端、形态和载体等因素高度敏感。因此，开发系统的晶体结构工程方法来精确调节活性，从而提高催化效率和稳定性至关重要。近日，釜山大学Seoung-Ki Lee、全北国立大学Sukang Ba、成均馆大学Jae-Hyun Lee采用基于激光的材料加工来调节Mo₂C催化剂的微观结构，重点是粒度控制和开发富晶界（GB）结构，以增强析氢反应（HER）的动力学。

本文要点：

1) 基于激光的热控制促进了细小均匀分布的Mo₂C晶粒（15.6±5 nm）和高密度晶界（130µm^-1）的形成。高角度GB占据了大多数Mo₂C GB，增强了电化学活性位点，促进了电子转移，并将功函数转移到5.10 eV，从而降低了氢吸附能。

2) 此外，电化学测试显示，过电位显著降低（10 mA cm⁻²时为148 mV），塔菲尔斜率改善（67.6 mV dec⁻¹），证实了HER的增强动力学。这种激光诱导的GB工程策略为设计高性能的Mo₂C基电催化剂开辟了一条新途径，推进了下一代氢气生产技术。

参考文献：

Seok-Ki Hyeong et.al Artificial Modulation of the Hydrogen Evolution Reaction Kinetics via Control of Grain Boundaries Density in Mo₂C Through Laser Processing Adv. Functional Mater. 2025

DOI: 10.1002/adfm.202422918

https://doi.org/10.1002/adfm.202422918