界面工程调控固相合成W2N/WC异质结的ORR, OER, HER三功能电催化性能

　　界面工程因为其可有效提高电催化活性，选择性和稳定性，被认为是改性催化剂的最有效方法之一。传统构建两种不同组分的界面是在溶液条件下，采用外延生长法，其中晶体衬底的表面和外延界面应精确控制。西北大学郭晓慧和中国科学技术大学屈云腾的小组在此提出了一种简便的固态合成策略，以构建W2N / WC异质结构的界面工程。相关研究成果已于2020年2月14日发表在《先进材料》上。 

　　研究小组发现，所制备的W₂N/WC异质结构电催化剂具有高效而稳定的电催化性能。此外，这种W₂N/WC异质结构电催化剂对于Zn-空气电池和全水分解也表现出卓越的性能。 密度泛函理论（DFT）计算表明，W₂N/WC界面协同促进了电荷的传输和分离，从而加速了电化学ORR，OER和HER。这项工作为在电化学能源设备中构建高效，低成本的电催化剂铺平了道路。 

　　利用北京同步辐射装置（BSRF）1W1B-XAFS实验站开展的X射线吸收谱学实验对催化剂的电子结构和几何结构进行了详细研究，通过对W的扩展边（EXAFS）分析，W原子与碳原子和氮原子配位，这表明形成了W₂N/WC异质结构。这些结果表明，通过简便的固态合成策略可以得到W2N / WC异质结构。这种高效节能的策略有利于促进催化剂界面工程的大规模生产。 

　　发表文章： 

　　Jinxiang Diao, Yunteng Qu, Yu Qiu, Shuangquan Liu, Weitao Wang, Kai Chen, Hailong Li, Wenyu Yuan, Xiaohui Guo. Interfacial Engineering of W2N/WC Heterostructures Derived from Solid‐State Synthesis: A Highly Efficient Trifunctional Electrocatalyst for ORR, OER, and HER, Advanced Materials, 2020, 1905679.