使用高导电碳材料作为载体不仅可以改善活性部位的导电性，还可以嵌入，分散和保护活性纳米粒子免于聚集和侵蚀，使得碳涂覆的电催化剂可以暴露更多的活性部位并保持稳定性长时间[15]。具有特殊形貌的中空碳纳米球尤其具有内部空隙率大，密度低，质量传递快的优点，因此被认为是提高HER对电催化活性和稳定性的极好支持。此外，掺杂到碳载体中的具有不同电负性的杂原子如氮和磷可以进一步调节电子结构并通过将电子从N或P转移到相邻C的实际活性位点来增强活性，从而弱化H结合能[16]。另一方面，Yin等人[17]报道，P在高温下的快速氧化可以为P的向外扩散提供强大的驱动力，使得空心部分可以进一步扩大以产生更大的表面积。而且，电化学反应通常发生在液体电解质和固体电极之间的界面处; 因此，诱导磷化衍生的良好分散的MoP纳米颗粒被包封在高度空心的N掺杂碳球中是提高HER性能的理想选择。在这方面，制备嵌入N，P共掺杂高空心球中的诱导磷化的高度分散的MoP NPs是改善HER活性的理想选择。

在此基础上，Gao等人[18]首次采用无机-有机Mo-P /聚苯胺-吡咯作为前驱体，通过磷化反应，制备了包封在N，P共掺杂空心纳米球中的MoP纳米粒子（方案1）。合成路线依赖于主体聚苯胺/吡咯与位于空心球孔隙中的客体Mo-P之间的诱导磷化反应。如此制备的MoP @ NPC-H需要141mV的酸性电位，176mV的碱性电位和198mV的中性溶液以驱动10 mA·cm-2的电流密度，这表现出优于参考MoP @ NPC-S电催化剂的HER性能。的MoP @ NPC-H的显着她的表现可以归因于拖把的NP被很好地嵌入在中空N，P共掺杂的碳具有高比表面积（122.4m2·g-1）和活性之间的协同效应MoP NP和NPC。而且，NC中的P掺杂剂不仅可以调节电子结构，而且还可以通过诱导磷化作用形成较大的空隙。这种诱导磷化方法，用于制备包封在N，P共掺杂中空碳纳米球内的分散良好的MoP NPs，作为优秀的HER电催化剂。由聚苯胺/吡咯球和Mo-P源组成的前体是形成MoP @ NPC-H的关键。在高温磷化过程中，诱导磷化衍生的良好分散的MoP NPs被高度中空的N掺杂碳球包封。另外，也可以获得扩大的空心碳球。制备好的MoP @ NPC-H的优异的HER活性可以来源于由高度N，P-共掺杂碳层涂覆的分散良好的MoP纳米颗粒以及MoP纳米颗粒和中空NPC之间的协同效应。

图1.2 MoP @ NPC-H空心纳米球合成过程的示意图

1.3研究目的、意义与研究内容

由于人们越来越关注环境污染和能源危机，人们投入大量精力开发清洁和可持续的能源和运输工具。氢气是一种丰富且可再生的清洁燃料，被认为是未来取代化石燃料的有前途的能源载体。（1）电催化水解产生H 2似乎是大规模H 2生产中最干净和最可持续的方法之一。（2）水分解反应分为两个半反应：析氢反应（HER）和析氧反应（OER）。（3）具有低超电势的高效HER电催化剂的开发对于成功实施水分离技术是至关重要的。（4）虽然铂基电催化剂已被证明是最活跃和最稳定的HER电催化剂，但Pt的广泛应用受其稀缺性和高成本的严重阻碍。（5）因此，开发基于地球丰富元素的高性价比的HER电催化剂势在必行。

迄今为止，含非贵重过渡金属（铁，钴，镍，钼，和W），包括磷化物，大量的无机材料硫化物，碳化物，和其他材料已被广泛研究，以在酸性介质中取代Pt作为HER电催化剂。但是，正如我们所知，碱性溶液中的高效HER电催化剂仍很少记录。到目前为止，含钼的材料如硼化钼（MoB），二硫化钼（MoS 2），碳化钼（Mo2C），和其他材料在基本媒体中已经显示出较高的HER活性。在这些电催化剂中，Mo2C因其d带电子结构与Pt相似而引起了高度关注[19]。因此，通过相控制，纳米结构和异质结构工程，插层，和掺杂提高电子传导，致力于提高Mo2C的HER催化活性。然而，在大多数报道的程序中，Mo的聚集或过度生长C纳米颗粒经常发生，导致暴露的活性位点严重减少，因此电催化HER性能差。同时为碱性介质中的HER基于Mo2C的电催化剂提供高电导率和丰富的活性位点仍然是相当大的挑战。 二维离子型多孔聚合物在储能材料的应用(4):http://www.chuibin.com/huaxue/lunwen_205803.html