半个多世纪以来，过渡金属碳化物一直被认为有望替代贵金属铂基催化剂用于电催化析氢反应的材料。但是，由于质子活性降低以及过渡金属中心的碱性溶解问题，过渡金属碳化物在高pH值电解液的催化HER反应性能受到严重阻碍。

有鉴于此，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所崔义研究员等利用表面研究技术对Mo₂C模型催化剂体系进行验证，发现Al³⁺掺杂的MoO₂层作为表面的Mo₂C微球催化剂在碱性HER电催化反应中表现优异性能。

本文要点：

（1）

起始电位近乎为零，在10 mA/cm²电流密度的过电位仅为40 mV，Tafel斜率仅为45 mV/dec，而且在连续200 h的HER电催化反应过程中表现了长期稳定性。通过先进的形貌表征和光谱表征，表明Al-MoO₂终止层的局部-Al-OH-Mo-结构作为强Brønsted酸位点，加快碱性HER反应的脱质子化反应动力学。

（2）

这项工作为探索电解水及其他领域的高性价比催化剂，提供了一种通过调整终端层的酸性进行设计催化剂的策略。

参考文献

Chen, Z., Yang, M., Li, Y. et al. Termination-acidity tailoring of molybdenum carbides for alkaline hydrogen evolution reaction. Nat Commun 16, 418 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-55854-6

https://www.nature.com/articles/s41467-025-55854-6