过渡金属碳化物(TMC)具有类Pt催化活性，作为非贵金属电催化材料在电化学能量转换反应中具有广阔的应用前景。目前TMCs合成面临的主要挑战包括催化活性相的选择性形成、催化活性表面积的增大和碳质覆盖层的控制，所有这些因素共同影响着它们的催化活性。

近日，蔚山科学技术院Sang Hoon Joo系统地研究了催化活性介稳相选择合成具有可控碳层厚度的介孔碳化物，以实现高效的碱性电催化HER。

文章要点

1）通过控制Mo和C的前驱体类型和渗碳条件以及介孔硅模板剂的使用，探索了碳化钼的合成。结果显示，Mo前驱体的选择和纳米空间受限渗碳是形成具有较大催化活性表面积的亚稳α-MoC_1-x相 (MMC)介孔钼碳化物的关键因素。

2）钼碳化物表面的碳层厚度随渗碳温度的升高而增加，随退火后氢气的增加而显著减小。在所制备的催化剂中，氢气退火的MMC（MMC-H₂）表现出最高的碱性HER活性和反应动力学，是迄今为止所报道的碳酸盐碱性HER催化剂中最好的催化剂之一，并与商品Pt/C催化剂进行了比较。与MMC和Pt/C催化剂相比，MMC-H2还表现出更出色的耐用性和稳定性。

这种相选择合成钼碳化物的设计策略可以扩展到其他可用于广泛的电催化和热催化反应的金属碳化物。

参考文献

Du San Baek, et al, Metastable Phase-Controlled Synthesis of Mesoporous Molybdenum Carbides for Efficient Alkaline Hydrogen Evolution, ACS Catal. 2022

DOI: 10.1021/acscatal.2c01772

https://doi.org/10.1021/acscatal.2c01772