熔融盐法制备Mo₂CT_x MXene及其电催化析氢性能

摘要

钼基MXenes在电化学生物分子传感、电催化和能源储存等领域具有重要应用潜力。然而,制备钼基MXenes的传统方法是使用强腐蚀性HF溶液刻蚀Mo基MAX相（三元层状碳化物）制得,实验危险性高且制备周期长。本文提出通过路易斯酸熔盐法选择性刻蚀Mo₂Ga₂C前驱体制备Mo₂CT_x MXene,降低危险性并大幅提升制备效率,并研究了刻蚀温度和保温时间对Mo₂CT_x MXene物相和微观结构的影响。研究表明,使用HF无法完全刻蚀Mo₂Ga₂C前驱体制得高纯度Mo₂CT_x MXene,而熔融盐法在600℃下仅需30 min即实现完全刻蚀。此外,熔融盐法制备的Mo₂CT_x MXene在碱性电解液中具有优异的电催化析氢（HER）电催化活能,并具有长期稳定性,在10 mA·cm^-2的电流密度下有着较低的过电位和Tafel斜率,分别为114 mV和124 mV·dec^-1。

关键词

Mo₂Ga₂C MAX / Mo₂CT_x MXene / 熔融盐法制备 / HER