硫化钼基材料是一种高效析氢反应(HER)催化剂。由于硫化钼催化过程中H原子的结合位点存在争议，而[HMo₃S₁₃]^-是解决这一问题的一个有趣的分子模型系统。

有鉴于此，因斯布鲁克大学Martin K. Beyer等人，通过将傅立叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR MS）与红外多光子离解（IRMPD）光谱表征技术相结合，研究了气相中的[HMo₃S₁₃]^-团簇。

本文要点

1）研究表明，在2450 cm ^–1处有一种明显的S–H拉伸振动。基于DFT计算的热化学结构，应将末端二硫键单元作为H吸附位点。

2）实验结果清楚地表明，完整的[Mo₃S₁₃]²⁻团簇质子化发生在硫部分。在热化学上，末端二硫键的质子化作用优于桥接位点和顶端位点。显然，这些结果从气相团簇不能直接转移到电化学反应的水溶液，因为溶剂化可以对离子反应路径的能量有实质性影响。

3）然而，结果揭示了在硫化钼模型催化剂中本质上优先的质子位点。因此，它支持了以硫为中心的MoSx催化HER催化机理，其中质子结合可被认为是关键的反应步骤。

参考文献：

Aristeidis Baloglou et al. [Mo3S13]2– as a Model System for Hydrogen Evolution Catalysis by MoSx: Probing Protonation Sites in the Gas Phase by Infrared Multiple Photon Dissociation Spectroscopy. Angew., 2020.

DOI: 10.1002/anie.202014449

https://doi.org/10.1002/anie.202014449