李念兵、罗红群教授Appl. Catal. B Environ.: 界面工程—W2C负载Ni(OH)2用于高效碱性析氢

W2C得益于其类Pt的电子特性，在HER中很容易吸附并活化氢，是很好的Pt族贵金属催化剂的替代品。尽管如此，W2C表面仍与氢中间体有着较强的吸附作用，从而限制了其更高的催化活性。鉴于此，西南大学李念兵教授、罗红群教授等人以经典的双功能机理为理论导向，通过界面工程制备了非晶相Ni(OH)2层封装的W2C纳米线阵列。

在1 M KOH中，当电流密度达到10和100 mA cm–2时，W2C–Ni(OH)2的过电位仅需60和213 mV，这不仅超越了目前报道的大多数W2C基材料，且在大电流密度下甚至优于商业Pt/C催化剂。基于经典的双功能机理表明，Ni(OH)2主要充当水解离的位点，W2C则充当氢吸附和解吸的位点。实验结果结合DFT计算结果表明，不同于传统的双功能作用机制（其中所涉及的两个组分之间没有实质性的相互作用），客体Ni(OH)2与主体W2C还发生了强烈的电子作用，进一步削弱了W2C表面W–H的强相互作用，从而促进了反应中氢的解吸。该论文为构建高效的碱性HER催化剂提供了实验支持和理论基础。

该文章发表在国际知名期刊Appl. Catal. B Environ.上，西南大学2018级硕士付红川为本文第一作者。

DOI:10.1016/j.apcatb.2021.120818