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第 11 期 周燕强，等: Pt/MoC 的制备及其在电解水析氢反应中的催化性能 ·1923·

对电极和参比电极，使用 0.5 mol/L H 2 SO 4 作为电解 2.2 BET 表征
液。所有的极化曲线都被修正了内阻补偿（i R ）的 纯的 β-Mo 2 C 以及不同 Pt 含量的 Pt/Mo x C y 的
损失，电位基于以下等式被校准到可逆氢电极 BET 比表面积（S BET ）、孔容及孔径分布列于表 1。
2
（RHE）：E（vs. RHE）=E（vs. Ag/AgCl）+0.209+0.059 相比于纯的 β-Mo 2 C（S BET ：4.2 m /g），Pt 负载
2
pH，电流密度（J）为归一化到工作电极的几何面 后样品的比表面积明显提高(S BET ：57~73 m /g)。并
积。线性扫描伏安法（LSV）与 Tafel 曲线测试扫描 且随着 Pt 负载量的增加，Pt/Mo x C y 比表面积呈上升
速度均为 5 mV/s，最大电压为 0 V，最小电压为 趋势。这可能是由于 Pt 的负载导致样品表面在碳化
1.0 V；电化学阻抗谱（EIS）测量频率范围从 0.01 Hz 过程中对 H 2 和 CH 4 分子的解离能力增强，原位程序
到 0.1 MHz。测量前，电极均以 50 mV/s 的扫描速 升温表面反应(TPSR)结果也显示，Pt 负载后的样品
率进行循环伏安扫描 100 次。 H 2 和 CH 4 的消耗峰明显要比纯 MoO 3 温度低 [14-15] 。
该现象使得 MoO 3 在低温下很容易被还原。总体来
2 结果与讨论 讲，金属原子的迁移率决定了载体的粒径大小。较

低的还原温度会限制原子的流动性，导致颗粒团聚
2.1 XRD 表征
度的减小，并产生较大的比表面积。
不同 Pt 含量的 Pt/Mo x C y 催化剂及 β-Mo 2 C 催化

剂的 XRD 谱图见图 1。 表 1 β-Mo 2 C 及不同 Pt 负载量 Pt/Mo x C y 催化剂的 BET
比表面积、孔容和孔径结果
Table 1 BET specific surface area, pore volume and pore
diameter of β-Mo 2 C and Pt/Mo x C y catalysts
3
2
催化剂 比表面积/(m /g) 孔容/(cm /g) 孔径/nm
β-Mo 2C 4.2 0.02 15.06
57.3 0.09 4.64
0.4Pt/Mo xC y
0.8Pt/Mo xC y 66.5 0.10 4.35
1.6Pt/Mo xC y 72.4 0.02 3.33

β-Mo 2 C 及不同 Pt 负载量的 Pt/Mo x C y 催化剂的
孔道结构见图 2。
从图 2 可以看出，4 种催化剂样品的吸附等温
图 1 β-Mo 2 C 及不同 Pt 负载量的 Pt/Mo x C y 催化剂的 XRD
谱图 线均含有明显的回滞环。但是图 2a（β-Mo 2 C）属
Fig. 1 XRD patterns of β-Mo 2 C and Pt/Mo x C y catalysts 于 H3 型回滞环，并没有出现明显的饱和吸附平
with different Pt loadings

如图 1 所示，所有负载金属 Pt 的 Pt/Mo x C y 催化
剂均表现出 α-MoC 1–x 相态的特征峰，出峰位置分别
在 2θ=37.77、43.69°、63.39°、75.73°和 79.87°，
对应于 α-MoC 1–x 的（111）、（200）、（220）、（311）
和（222）晶面；MoO 3 经过碳化后得到的是 β-Mo 2 C
的特征峰，出峰位置在 2θ=34.8°、38.4°、39.8°、
52.5°、61.9°、69.56°和 74.9°，分别对应于 β-Mo 2 C
的（100）、（002）、（101）、（102）、（110）、（103）
和（112）晶面。从图 1 可看出，随着 Pt 负载量的
上升，XRD 谱图中出现了金属 Pt 的衍射峰，金属
Pt 在 2θ=46.24°处出现较弱的衍射峰，对应于 Pt 的
（200）晶面。这主要是由于高负载量下 Pt 颗粒发
生部分团聚所导致。
通常，α-MoC 1–x 相比于 β-Mo 2 C 具有更高的比
2
表面积（α-MoC 1–x ：50~100 m /g；β-Mo 2 C：10~
2
50 m /g） [10] ，高比表面的存在有利于暴露更多的活
性位点。因此，α-MoC 1–x 的存在可能有利于提高催
化剂的 HER 催化活性 [11-13] 。