稀土金属负载硒化锰异质结构（MnSe2-Nd2O3）的构建及其高效氢析出反应性能研究

本文报道了一种通过两步水热法构建的MnSe2-Nd2O3异质结构电催化剂，该材料通过界面电子耦合作用优化了电子分布，在碱性电解液中表现出卓越的氢析出反应（HER）活性（83 mV@10 mA cm?2）和稳定性（80 h），为替代贵金属催化剂提供了新策略。

　　

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Reagents

实验所用试剂包括四水合氯化锰（MnCl₂·4H₂O）、六水合硝酸钕（Nd(NO₃)₃·6H₂O）、水合肼（N₂H₄?H₂O）、氢氧化钾（KOH）、氨水（NH₃）、硒粉、乙醇和蒸馏水，均购自Sigma Aldrich并直接使用。

Synthesis of MnSe₂

通过水热法合成MnSe₂材料。首先，将四水合氯化锰（0.1 M）溶解于蒸馏水中制备溶液A。随后沉淀开始形成。

XRD

如图1所示，纯MnSe₂、Nd₂O₃及复合物MnSe₂-Nd₂O₃的XRD图谱在25°至80°范围内记录。MnSe₂的衍射峰与JCPDS# 03–065-3336标准卡片完美匹配，而纯Nd₂O₃的衍射峰对应标准文件No. 03–065-6729。值得注意的是，复合物中同时存在两种纯物质的特征峰，证实了异质结构的成功构建。

Conclusion

本研究通过构建明确的MnSe₂-Nd₂O₃异质结构，成功克服了纯MnSe₂和Nd₂O₃活性位点有限的缺陷。富氧空位的Nd₂O₃提供了更多活性位点，而MnSe₂中带负电的硒物种调控了异质结构在HER过程中的水吸附-解离行为。XPS研究证实了Nd₂O₃与MnSe₂之间的电子重新分布，这种相互作用通过协同键合与氧化还原反应显著提升了催化性能。