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氢气是一种极具应用前景的可再生清洁能源。电催化水分解是制取氢气的重要途径。Mo基碳化物,特别是Mo2C,具有着与铂族贵金属相似的电子结构,表现出优异的氢气析出反应(HER)催化活性,具有替代铂族贵金属催化剂的潜力。本文主要采用真空旋转蒸发法和水热法合成前驱体,以及后续的高温煅烧合成了一系列Mo基碳化物,采用XRD,XPS和TEM等手段表征了催化剂的结构,并通过循环伏安法和计时电位法研究了它们的电催化水分解性能。以双氰胺和磷钼酸为原料混合,在真空条件下旋转蒸发后高温煅烧获得DCD-PMA系列催化剂。所制备的催化剂具有良好的Mo2C晶体结构。这些催化剂表现出较好的HER活性。其中,5DCD-PMA-700催化剂在0.5 M H2SO4中的HER活性最好,电流密度10 mA cm-2时的HER过电压为181 mV,Tafel 斜率为 65.3 mV dec-1;5DCD-PMA-800 在 0.1 M KOH 中10 mA cm-2 处的 HER 过电压为 244 mV,Tafel 斜率为 99.1 mV dec-1。对上述优化的催化剂(双氰胺和磷钼酸质量比为5:1)进行Ni掺杂制备了 5DCD-PMA/Ni系列催化剂。所制备的催化剂的晶相结构为Mo2C和金属Ni。在0.5 M H2SO4和0.1 M KOH中,这些催化剂也表现出较好的HER/OER 活性和稳定性。其中,5DCD-PMA/0.25Ni-800在10mAcm-2 时的HER过电压分别为206 mV和239 mV,其Tafel斜率分别为66.9 mV dec-1 和 107.5 mV dec-1;在 0.1 M KOH 中,电流密度 10 mA cm-2 处的 OER过电压为391 mV,Tafel斜率为68.3 mV dec-1。经过8 h的稳定性测试表明,该催化剂具有很好的稳定性,并且都优于相同条件下20 wt%Pt/C和IrO2的稳定性。该催化剂与没有进行Ni掺杂的5DCD-PMA-800相比,HER/OER活性都有了明显提高。用水热法以及后续的高温煅烧制备了(1mi-HMT)-PMA-Ni系列催化剂。在 0.1 M KOH 中,(1mi-HMT)-PMA-Ni-2-600 在电流密度 10 mA cm-2 时的HER过电压为201 mV,Tafel斜率为143.9mVdec-1,双电层电容为9.96 mF,活性优于DCD-PMA、5DCD-PMA/Ni系列催化剂。(1mi-HMT)-PMA-Ni-2-800 的 OER 过电压为 419 mV,接近于 IrO2。