摘要：镍钼（Ni-Mo）基催化剂具有良好的协同作用和易于接近的催化位点，是实现高效电催化的理想催化剂。
镍钼（Ni-Mo）基催化剂具有良好的协同作用和易于接近的催化位点，是实现高效电催化的理想催化剂。
基于此，2024年12月29日，黑龙江大学田春贵教授/吴爱平副教授在国际期刊Advanced Functional Materials发表题为《Nickel-Based Hollow Spheres with Optimized Interfacial Electronic Structures by Highly Dispersed MoN for Efficient Urea Electrolysis》的研究论文。在此，研究人员报道了一种具有分层纳米片表面的空心镍球的合成方法，该表面由高度分散的MoN修饰，可用于高效尿素电解。
该合成策略基于设计具有纳米片阵列表面的空心Mo-Ni前驱体，该前驱体是通过磷钼酸（PMo12）介导的空心Ni-BTC球体的重构实现的。优化后的MoN-Ni催化剂在1.37 V和191 mV的低电位下均能有效驱动尿素氧化反应（UOR）和析氢反应，电流密度为100 mA cm−2。使用这些催化剂的电解槽可以在1.53 V的低电压下维持100 mA cm−2的电流密度，并且可以连续工作超过220小时。X射线光电子能谱（XPS）和密度泛函理论（DFT）计算表明，建立的内置电场促进了电子从MoN转移到Ni，优化了d带中心，从而降低了UOR的反应势垒。
原位电化学阻抗谱（EIS）和原位傅里叶变换红外光谱分析表明，MoN促进了高价Ni位点的形成，从而加速了UOR并通过更环保的“碳酸盐”路径促进了尿素电解。
图文解读图1：MoN-Ni-5的合成和形态表征
图2：MoN-Ni样品在尿素氧化反应中的电催化性能
来源：华算科技
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