过渡金属锰诱导MnxMo1-xSe2结构重构实现高效全水分解

本文通过锰掺杂调控MoSe2的电子结构与形貌，成功构建了具有花状异质结构的MnxMo1-xSe2双功能电催化剂。该催化剂在酸性介质中表现出卓越的析氢反应（HER）/析氧反应（OER）活性（10 mA cm?2下过电位分别为91 mV和136 mV）和稳定性，全水分解槽压仅需1.52 V，为过渡金属硒化物催化剂的设计提供了理论支撑。

　　

Highlight

锰掺杂通过电子转移（MoSe₂→MnSe₂）引发电荷重分布，优化了水分子的吸附能垒和中间体结合强度。交织纳米片构成的花状结构促进了电解质渗透和气体扩散，增厚的片层与粗糙边缘显著提升了机械稳定性。

Structural characterization of Mn_xMo_1-xSe₂ composite material

通过X射线衍射（XRD）对材料晶体结构进行分析发现：未掺杂时材料呈现标准MoSe₂晶相（JCPDS No. 29-0914）。当锰掺杂量达到x=0.4时，材料仍保持MoSe₂主体结构，但衍射峰出现明显宽化与偏移，表明锰成功掺入晶格并引发晶格畸变。扫描电镜（SEM）显示掺杂后材料由超薄纳米片自组装成三维花状微球，且纳米片厚度增加、边缘粗糙度提升，这种结构有利于暴露更多活性位点。

Conclusion

我们通过简单水热法成功合成锰掺杂硒化钼系列材料，系统研究了其在酸性电解质中的催化性能。Mn_0.4Mo_0.6Se₂凭借独特的电子结构与形貌协同作用，展现出优异的双功能催化活性和稳定性，其全水分解性能优于多数已报道的过渡金属硒化物催化剂，为设计高效稳定的电解水催化剂提供了新思路。