制备高性能低成本的电解水产氢催化剂是解决当前能源和环境危机的重要技术之一。MXene凭借其高导电性、层状结构、易分散性以及成膜性，被认为是一种具有良好的电催化应用前景的二维材料。
然而，MXene及其类似物的本征活性并不理想，使其在电催化产氢反应中往往需要复杂的后续处理，提高了材料整体的制备成本；且其表面官能团容易在电催化中产生变化，最终造成材料的稳定性大大降低。富含氮的二维过渡金属氮化物烯（Nitridene）是一种MXene的类似物。由于其独特的物理/化学性质，氮化物烯具有优于MXene的HER性能。然而其缓慢的生长动力学阻碍了它的合成。
近日，澳大利亚阿德莱德大学的乔世璋教授，通过熔盐催化合成法，成功制备出一种亚稳相的二维V-Mo双金属氮化物烯固溶体V0.2Mo0.8N1.2。这种固溶体的形成实现了氮化物烯的电子结构优化，使其具有高效快速的电催化析氢性能。
on>作者将MoN1.2氮化物烯作为母体，在合成中通过引入V前驱体实现了V-Mo双金属固溶剂的可控合成。球差电镜的分析证明了V原子以取代掺杂的形式嵌入到MoN1.2氮化物烯晶格内。这种合金化过程并没有改变MoN1.2原有的晶体结构，保留了其二维层状的形貌。 作者通过对比实验证明了在材料生长过程中，V原子通过熔融态形成的单体自组装过程，在V原子浓度较低时克服了相分离的限制，成功的溶解在MoN1.2晶格中。但是由于缺少具有与MoN1.2类似结构的氮化钒烯，V在MoN1.2中的溶解度有限。当V:Mo大于3:7时，V原子将从晶格中析出，产生相分离。 与传统的MXenes相比，V0.2Mo0.8N1.2在酸性电解质中表现出了优异的在电催化产氢活性及稳定性。理论计算表明V原子在合金化过程中，使得氮化物烯表面产生了电子富集区域，优化了了活性位点的氢吸附能，从而提高其电催化产氢性能。 论文信息 MXene Analogue: A 2D Nitridene Solid Solution for High-Rate Hydrogen Production Dr. Huanyu Jin, Dr. Huimin Yu, Dr. Haobo Li, Prof. Kenneth Davey, Dr. Taeseup Song, Prof. Ungyu Paik, Prof. Shi-Zhang Qiao Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202203850
