利用双原子掺杂的Mo2C构建生物质衍生碳纳米片，作为氢演化反应中具有前景的可持续电催化剂

生物质碳掺杂制备Ru-N-Mo2C@PSC纳米复合催化剂，HER过电位15/62 mV（10/50 mA cm-2）优于Pt/C，DFT证实N-Ru共掺杂促进水解及H脱附，生命周期评估显示其可持续性显著提升。

生物质碳具有天然的多孔性和多维结构，这些特性对于促进活性物质的吸附以及增强物质传递过程具有重要意义。碳化钼（Mo₂C）的电子结构与铂（Pt）族金属非常相似，因此成为一种性能优异的电催化剂，在氢气演化反应（HER）中表现出色。在本研究中，我们使用了花生壳碳（PSC）以及氮（N）和钌（Ru）作为掺杂剂来制备Ru-N-Mo₂C@PSC纳米复合材料。这种多组分电催化剂在电流密度分别为10 mA cm^–2和50 mA cm^–2时，过电位仅为15 mV和62 mV，性能优于商用Pt/C催化剂。密度泛函理论分析表明，氮和钌的共掺杂能够促进水在Mo₂C表面的解离和氢气的脱附。此外，生命周期评估显示Ru-N-Mo₂C@PSC在多个关键环境影响指标上具有更好的可持续性表现。这项研究不仅提供了一种简便且可持续的方法来制备高效的HER电催化剂，还为可持续能源材料的合理设计提供了宝贵的见解。