Mo₂C MXene(Mo₂CT_x)由于其表面Mo活性位点具有类Pt的电子结构在光催化中展现出优异的析氢潜力。然而，Mo₂CT_x中的Mo位点在析氢反应(HER)过程中通常表现出过强的H吸附能力，显著限制了Mo₂CT_x的本征催化活性。为了削弱Mo活性位点的H吸附能力，本论文通过功函数诱导效应原位构建MoC-Mo₂C MXene异质结，实现了d轨道电子的调控。利用Co诱导的熔盐法将Mo₂C MXene原位转化为MoC，随后通过简单的超声辅助方法与TiO₂耦合，制备了MoC-Mo₂CT_x/TiO₂光催化剂。光催化产氢测试表明，最优的MoC-Mo₂CT_x/TiO₂样品实现了1886 μmol∙h⁻¹∙g⁻¹的产氢速率，分别是TiO₂和Mo₂CF_x/TiO₂(Mo₂CF_x通过常规蚀刻剂NH₄F+HCl制备)的117.9倍和3.9倍。实验和理论计算证实，MoC与Mo₂C MXene之间的功函数梯度诱导电子从MoC向Mo₂C MXene转移，从而削弱了Mo₂CT_x助催化剂中Mo活性位点的H吸附能力，进而提升了其HER活性。该研究为原位构建基于Mo₂C MXene的异质结以调控Mo活性位点的H吸附能力提供了一种新策略。

钼基MXenes在电化学生物分子传感、电催化和能源储存等领域具有重要应用潜力。然而，制备钼基MXenes的传统方法是使用强腐蚀性HF溶液刻蚀Mo基MAX相(三元层状碳化物)制得，实验危险性高、制备周期长。本文提出通过路易斯酸熔盐法选择性刻蚀Mo₂Ga₂C前驱体制备Mo₂CT_x MXene，降低危险性并大幅提升制备效率，并研究了刻蚀温度和保温时间对Mo₂CT_x MXene物相和微观结构的影响。研究表明，使用HF无法完全刻蚀Mo₂Ga₂C前驱体制得高纯度Mo₂CT_x MXene，而熔融盐法在600 ℃下仅需30 min即实现完全刻蚀。此外，熔融盐法制备的Mo₂CT_x MXene在碱性电解液中具有优异的电催化析氢(HER)电催化活能，并具有长期稳定性，在10 mA∙cm⁻²的电流密度下有着较低的过电位和Tafel斜率，分别为114 mV和124 mV∙dec⁻¹。

尿素氧化反应(UOR)是一种很有前途的可再生能源生产技术，为电解水制氢提供了有效的替代方案，因此开发高效稳定的UOR催化剂至关重要。本文通过NaBH₄还原和硒化策略合成了富含Co、Mn和Mo的硒化镍催化剂(NiCoMnMo-Se)，该催化剂具有球形纳米颗粒与纳米片共存结构。X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见分光光度法(UV-vis)和原位bode相图表明，Mn和Mo的协同效应调节了Ni/Co的电子结构，提高了硒化物的电导率并加速加速电荷转移动力学，从而促进Ni²⁺/Co²⁺快速转变为活性Ni³⁺/Co³⁺，并显著降低了NiCoMnMo-Se的起始电位。在UOR过程中，大部分Mo和Se被氧化成钼酸盐和硒酸盐溶解在电解质中，暴露出更多的Ni(Co)OOH活性位点，从而加快UOR反应。另外，Mn的引入稳固了活性位点，极大地增强催化剂的整体稳定性。正如预期的那样，NiCoMnMo-Se催化剂在UOR过程中表现出优异的电催化和稳定性性能，在仅1.38 V vs. RHE (相对于可逆氢电极)的电位下实现了50 mA·cm⁻²的电流密度，并在50 mA·cm⁻²电流密度下运行50 h后电压仅上升3.0%。当NiCoMnMo-Se和商业Pt/C组装成用于碱性尿素电解的双电极体系时，它只需要1.59 V vs. RHE便达到50 mA·cm⁻²。