记者从内蒙古大学获悉，一种突破传统、具有卓越催化性和稳定性的高效电解析氢催化工艺研发在该校化工学院顺利完成。研发团队相关技术成果已在国际顶级材料类学术期刊《Advanced Functional Materials》（自然指数顶级期刊，影响因子12.124）上发表。

这项全新的催化剂合成策略，通过在碳纤维布表面电沉积聚苯胺膜、原位生长MoO3微米棒、高温磷化等一系列过程，首次制备了“N，P共掺杂的少层碳封装的超细MoP纳米晶/三维多孔MoP簇杂化三维自支撑型HER集成电极”，该电极在宽pH范围对HER展示出卓越的催化活性和稳定性。

研发团队负责人之一，内蒙古大学化工学院教授张军介绍，传统的以贵金属为基础的电催化剂具有很好的催化活性，但昂贵的价格和稀有性限制了其实际应用；即使近年来兴起的过渡金属磷化物制作法也会在合成过程中会导致缺乏对材料尺寸、形貌、结构和组成的有效控制，严重影响传质效率并减少活性位点的数目及活性位点的可接近性。

“我们的电解工艺方法克服了上述难题，是一种用于指导高效过渡金属磷化物、氮化物、碳化物和硫族化合物整体式电极的设计和开发的普适方法，展示出传统方法无法比拟的优势。”张军说。

据张军教授介绍，新的技术工艺中，少层N，P共掺杂碳可有效防止MoP纳米晶团聚，促进电荷传输，整体式三维多孔MoP微米簇可有效降低界面电荷阻力；其次，三维MoP微米簇开放纳米孔隙有利于活性位点有效暴露，大大提高传质效率，而少层碳层中均匀N，P掺杂则降低其表面氢吸附吉布斯自由能，提供高效非金属活性位点，从而加快了析氢反应动力学。

来源：科技日报