秦伟艳

(西安航空职业技术学院航空维修工程学院，西安 710089)

0 引 言

电催化析氢反应(HER)是实现间歇可再生能源(如太阳能和风能)的高效存储和转换的关键。众所周知，铂(Pt)是目前最高效的电解水析氢催化剂，具有优异的产氢性能[1-2]。然而,稀缺和高昂的价格限制了其大规模应用。近年来，HER在酸碱性电解液下获得较大的研究进展，但仍存在一系列问题,如离子交换膜昂贵、酸碱雾会污染氢气和电解液的强腐蚀性等。中性电解液具有反应条件温和、催化剂兼容性广泛和安全性高等优点[3-4]。寻找在中性电解液中具有优异的HER催化性能和稳定性的催化剂已成为目前的研究热点。近几年，过渡金属碳化物，例如WC(碳化钨)[5]、W2C(碳化二钨)[6]、Mo2C(碳化钼)[7-8]、MXenes(二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物)[9]等，具有与Pt高度相似的d带电子结构，且在各种电解液中具有强稳定性，表现出优异的电催化性能[10-11]。然而过渡金属催化剂在电催化产氢中存在过电压过高、效率较低的问题。

相比于Pt，钌(Ru)成本低，仅为Pt成本的1/25，具有类Pt-H键结合的强度和高的稳定性，被认为是潜在的Pt催化剂替代品[12]。若能将Ru以原子或簇的形式高度分散在合适的基底上，不仅可以减少Ru用量，同时暴露更多的活性位点，达到类Pt催化剂的HER性能[13]。因此，开发出一种简单和低成本的方法合成单原子或簇电解水析氢催化剂仍具有重要的研究意义[14]。本文采用简单的溶剂热法将钌纳米簇(Ru Cs)高度分散过渡金属碳化钼(Mo2C)上得到纳米棒复合材料(Ru Cs/Mo2C)。……