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作者：李嫚嫚;陆岩;杨佳宁;胡乃轩;陆远航;庞欣鑫;彭邦华;
单位：石河子大学化学化工学院/化工绿色过程省部共建国家重点实验室培育基地;
摘要：开发低成本、高性能的析氢反应(HER)电催化剂是实现电解水制氢规模化的关键。本文以MXene(Ti_3C_2T_x)为导电基底，以2-甲基咪唑和钼酸铵为原材料，通过室温溶液沉积制备出Mo-MOF/MXene前驱体，然后在Ar气氛下退火制得Mo_2C/MXene@NC复合催化材料。SEM和TEM表征结果表明MXene具有层状结构，大的比表面积为Mo_2C纳米点在MXene表面均匀分散提供了基础，且进一步增加了活性位点，同时Mo_2C与导电性优良的MXene强耦合，调节了复合材料的电子结构，促进电子的转移，从而提升了催化性能。另外，Mo-MOF在MXene表面的原位沉积及转化的NC材料也确保了MXene结构在高温下的稳定性。实验结果显示，在600℃温度下制备的Mo_2C/MXene@NC催化剂，在1 mol·L~(-1) KOH溶液中显现出了优异的HER性能，在电流密度为10 mA cm~(-2)时的过电位为210 mV,Tafel斜率为180 mV dec~(-1),并能在16 h内保持催化剂性能的稳定性。本实验不仅提供了一种高活性钼基HER催化剂的制备策略，而且为高温合成MXene基纳米复合材料开辟了途径。
关键词：Mo-MOF;MXene;电催化;析氢反应
基金资助：国家自然科学基金项目(21663023)
