一、研究背景

应对气候变化，减少碳排放，有利于促进经济结构绿色转型，加快绿色能源的生产和发展，缓解气候变化的不利影响，减少经济社会损失。作为氢能的基础，涉及其生产和利用的电催化水分解自然成为人们关注的焦点。对于阴极析氢反应，值得注意的材料（如pt基）催化剂被证实具有优异的性能。另一方面，OER创造的巨大潜力影响着生产能力。贵金属基材料（Ru/IrO2）对氧的生成仍然表现出最高的催化活性。然而，重要原料的巨大消耗阻碍了水的分解。由于过渡金属化合物（TMCs）的丰富度和优异的性能，它们作为双功能电催化剂得到了广泛的研究。

不同的电极会影响水裂解反应，以碱性溶液为条件进行能量演化是最具商业化和可行性的策略。在过去的几年里，过渡金属催化剂，如镍、钴、铁、铜和钼，已被证明具有可调的电子、形态、吸附和结构性质，使它们成为贵金属催化剂的有希望的替代品[19,20]。特别是钼酸盐金属化合物具有无毒、低成本、良好的电化学活性等显著的理想性能，并已在一些领域得到应用。如以往的报道所示，通过CoO/MoOx催化剂得到的CoMoO4只需要在电流密度为10 mA cm−2的低过电位。由于双功能催化在水裂解中很重要，CoMoO4也被认为是一种选择，因为具有以上优点。从商业化的角度来看，开发一种具有成本效益的合成催化剂策略势在必行。静电纺丝是一种可控的方法，涉及在电场和纺丝的作用下形成聚合物和可溶解材料射流的过程。热处理后，牺牲聚合物模板，得到纤维结构均匀的材料；电荷和气体输运交联结构路线的排序可以提高水的裂解效率。

基于以上考虑，我们通过静电纺丝设备和后处理的方法合成了CoMoO4纳米纤维。通过长时间的电化学测试，CMO-650催化剂性能稳定，在HER中显示低过电位为80 mV，电流密度为10 mA cm-2。值得注意的是，CMO-650纳米纤维的催化性能需要在50 mA cm−2下的过电位为370 mV，比其他简单的氧化物要小。此外，在50 mA cm−2的电流密度下，它在碱性电极上具有80小时的优异稳定性。这主要是由于不同金属元素之间的协同作用，导致CMO的活性超过单一氧化物。这项工作证明了双金属氧化物在水分解方面的前景。

二、摘要

为了改善传统的能源生产和资源消耗，加快发展清洁和绿色的装配线非常重要。氢被认为是最理想的选择之一。通过分水制氢的方法是最具吸引力的研究。我们通过电纺丝设备和不同温度的后热处理合成了 CoMoO4 纳米纤维。CoMoO4 纳米纤维在氢进化反应（HER）中表现出卓越的活性，只需要 80 mV 的过电位就能达到 10 mA cm-2 的电流密度。特别是，CoMoO4 催化剂在 1 M KOH 中的氧进化反应（OER）中也表现出色，而氧进化反应是一个更复杂的过程，需要额外的能量才能启动。CoMoO4 纳米纤维在多次 CV 循环中也表现出了卓越的稳定性，并在计时器测试中保持了长达 80 小时的催化活性。这主要归功于不同金属元素之间的协同作用，使 CoMoO4 的活性超越了单一氧化物。这种方法证明，双金属氧化物在能源生产方面大有可为。

三、结论

综上所述，我们以静电纺丝毡为前驱体，在空气中选择性煅烧，构建了不同的纳米纤维。结果表明，CMO-650在10 mA cm-2的电流密度下具有良好的活性和稳定性。此外，我们在OER测试中发现CMO-650具有良好的电化学性能，因为它的一维结构可以有效地结合电解质进行快速传质。50 mA cm-2的长OER测试可持续80 h。不同氧化物的电化学测试均证实了其独特的纤维结构和双金属协同作用优于HER和OER。根据XRD，经过HER反应后，材料表面几乎没有变化，但经过水氧化的材料呈现出新的物质，这是真正提供活性的活性物质。本工作建立了一个可操作的策略，以提供一维cmos -650材料用于双功能电化学催化。

图1.CMO-550、CMO-650 和 CMO-750 的 XRD 图样。

图2.(a) CMO-550, (b) CMO-650, (c) CMO-750的SEM图像。（d,e） CMO-650的TEM图像；(f) cmos -650的HR-TEM晶格图。

图3.(a) CMO-650的XPS测量谱。CMO-650在(b) Co 2p, (c) Mo 3d, (d) O 1s中的XPS光谱。