MoB/g-C3N4界面材料作为Schottky催化剂促进析氢

qingli

        氢能是满足可持续发展的要求最具潜力的绿色能源载体之一。钼基电催化剂（MoS2, Mo2C, MoO2, MoP, MoB等）具有类Pt的表面电子结构及体相金属性，因此在酸性和碱性介质中均展现出优异的HER性能。进一步提升钼基电催化剂的HER性能，主要取决于优化它们的电声结构。特别地，如何促进质子在钼基电催化剂上的吸附和活化，同时不改变催化剂的金属性，是实现其高效析氢反应的重要挑战。

       近日，北京大学郭少军教授、武汉理工麦立强教授、不来梅大学Lyudmila Moskaleva（共同通讯）等人基于金属-半导体肖特基结原理，创造性地构筑了具有Schottky效应的MoB/g-C3N4析氢催化剂。通过一系列的谱学测试发现，n型半导体g-C3N4的引入使得MoB/g-C3N4 界面处产生了明显的电荷再分布，增加了MoB表面的局部电子密度。该肖特基催化剂展现出良好的HER活性，Tafel斜率达为46 mV dec-1，交换电流密度高达17μA cm-2，远高于MoB。第一性原理计算表明，Schottky效应可以显著促进质子在MoB表面的吸附和活化， 有利于表面氢气的生成。相关成果以为“MoB/g-C3N4 Interface Materials as a Schottky Catalyst to Boost Hydrogen Evolution”发表在了Angewandte Chemie International Edition上。