近日，9999js金沙老品牌、化学学院张献明教授团队在国际化学顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》（SCI一区 IF=16.6）发表题为 “Tuning Binding Strength of Multiple Intermediates towards Efficient pH-universal Electrocatalytic Hydrogen Evolution by Mo₈O₂₆-NbN_xO_y Heterocatalysts” 的研究论文。我校师资博士后杨洋为第一作者，太原理工为第一单位，张献明教授和西安交通大学范修军教授为通讯作者。    

氢气被公认为是理想的能源载体。基于低成本过渡金属基催化剂的电催化制氢技术是目前获取高纯氢的理想方案之一。同时，为了满足实际应用，在广泛的pH范围内运行良好的催化剂备受青睐。因此，设计和开发具有高活性和高稳定性的非贵金属电催化剂用于pH通用析氢反应（HER）是非常重要的，但仍然是一个很大的挑战。

张献明教授团队通过水热法和氮化工艺合成了氮掺杂石墨烯支撑的氧原子暴露的Mo₈O₂₆-NbN_xO_y异质结构催化剂(Mo₈O₂₆-NbN_xO_y/NG)。在催化剂中，亚纳米Mo₈O₂₆簇通过Mo−(O, N)−Nb基序共价限域在NbN_xO_y纳米畴上。独特的异质界面构型的Mo₈O₂₆-NbN_xO_y/NG催化剂，提供了充分暴露的活性位点和适当的电子结构，在pH通用电解质中表现出优异的HER活性和稳定性。理论计算表明，电子重构的Mo₈O₂₆-NbN_xO_y界面具有接近最佳的氢吸附能和增强的初始H₂O吸附。同时，Mo₈O₂₆簇中的末端O原子与H₂O中缺电子的H原子形成Nb–O–H···O–Mo氢键，进一步与Nb原子协同促进H₂O的吸附和解离，加速了HER动力学。因此，化学连接的Mo₈O₂₆-NbN_xO_y异质催化剂提供了独特的界面构型和合适的电子结构，调节了多个中间体的结合强度，从而有效提高了pH通用电解系统的HER性能。该工作提出的多金属氧簇与过渡金属氮化物相互成就的设计策略，以及对Mo₈O₂₆-NbN_xO_y异质催化剂界面构型和电子结构的探索和理解，为可再生能源经济中低成本、高效、稳定的催化剂的开发提供了一个有前景的方向。

该研究工作得到国家自然科学基金重大研究计划(91961201)、面上项目(22175109)、中国博士后科学基金 (2022M722344)和山西省1331工程的资助。

    论文连接：https://doi.org/10.1002/anie.202306896.