1月6日，我校材料科学与工程学院副教授陈志刚在Nature Communications上发表了题为Termination-acidity tailoring of molybdenum carbides for alkaline hydrogen evolution reaction的研究论文，报道了过渡金属碳化钼电极表面局域酸性调控应用于高效的碱性电解水制氢反应。

该论文第一完成单位是重庆理工大学材料科学与工程学院，陈志刚副教授、材料科学与工程学院已毕业硕士研究生杨明豪、中科院苏州纳米所李逸凡副研究员（合作单位，模型表征）、徐州工程学院巩文斌副教授（合作单位，理论模拟）为论文的共同第一作者。

得益于碳原子嵌入调控金属的费米能级结构，过渡金属碳化钼材料被预测在电解水制氢领域具有取代贵金属铂金属的优势。最新的研究表明，碳化钼材料高效的电解水制氢活性主要来源于金属碳化层表面自发形成的氧化物（MoOx）封端结构。但是在高pH碱性环境中，碳化钼表面的酸性MoOx结构容易发生碱腐蚀溶解反应（MoOx + OH- → MoO42- + H2O），这严重影响了碳化钼催化剂电极的制氢稳定性。

鉴于此，陈志刚副教授联合中科院苏州纳米所真空互联实验站（Nano-X）、中国科学技术大学国家同步辐射中心（NSRL）、上海光源（SSRF）等国家级大科学装置实验平台，利用先进的形貌和谱学表征手段，揭示了三价Al3+修饰的桥接羟基（-Al-OH-Mo-）作为布朗斯特酸（Brønsted）位点提升碳化钼电极材料稳定性的工作机制。

碳化钼电极材料球差电镜原子级结构和TOF-SIMS三维结构剖析示意图

Nature Communications官网在线发表截图