吴义强院士、卿彦教授团队在Journal of Materials Science & Technology发表了题为“Facilitated directional electron redistribution via coupling P-doped carbonized wood with interlayer-expanded MoS₂ and MoP heterojunction for enhanced hydrogen evolution efficiency”的论文。

图1 MoP/E-MoS₂@PCW的合成过程及结构表征

该研究通过简易水热法结合同步磷碳化工艺，合成了MoP与层间距扩大至9.8A的膨胀MoS₂（E-MoS2）嵌入磷掺杂碳化木的异质结构催化剂（MoP/E-MoS₂@PCW）。该催化剂借助MoP与E-MoS₂形成的内置电场优化电子结构和中间体吸附能，木基多级多孔结构促进电解质渗透与气体扩散，Mo(P)-S-Mo(S)键实现高效电荷转移。性能测试显示，其在碱性和酸性介质中，电流密度为-10mA/cm² 时过电位分别仅34.0mV和63.8mV，-50mA/cm²下稳定运行80h无明显衰减，电荷转移电阻低、活性表面积大，反应动力学优异，综合性能优于多数已报道的MoS₂基催化剂。这项研究展示了一种在二维异质结构中设计界面电子结构的新方法，为利用生物质衍生碳支架开发可持续能源转换技术提供了有价值的见解，为开发低成本、高稳定性的可持续电催化剂提供了有效策略。