二维过渡金属碳化物或氮化物（MXenes）具有高的电导率、丰富的表面官能团、优异的亲水性和可调的表面性质等优势，在电化学储能领域和电催化领域具有广阔的应用前景。MXenes已经被广泛应用于电催化二氧化碳还原（CO₂RR）、氮气还原反应（N₂RR和催化析氢领域，但MXenes在氧还原反应（ORR）中的应用还比较少。MXenes在ORR反应中的应用主要是利用MXenes的层状结构和表面官能团调控负载物的电子结构和形貌，从而提升催化剂的电催化性能。然而，目前仍没有关于MXenes本身的氧还原性能的研究。

该工作研究了MXenes本征氧还原性能以及MXenes作为电催化剂时电催化反应过程物相和形貌的演变机制，并为MXenes提供了一种具有重大前景的应用。。

本工作中，我们选择了Ti₃C₂T_x、V₂CT_x和Nb₂CT_x三种具有代表性的MXenes用于氧还原反应，我们发现MXenes是固有的两电子ORR催化剂，H₂O₂选择性高。此外，本工作客观地评估了这三种催化剂的电催化活性和稳定性。三种催化剂中，Nb₂CT_x表现出更高的电催化活性和稳定性，归因于Ti₃C₂T_x和V₂CT_x催化剂中的过渡金属Ti和V在碱性介质中更容易溶解。

王得丽，华中科技大学教授/博士生导师。获教育部“新世纪优秀人才计划”、湖北省“化学化工青年创新奖”、中国表面工程协会“中表镀-安美特青年教师奖”。研究领域为新型电化学能源与环境材料的设计以及性能优化。在Nat. Mater.、 Energy Environ. Sci.、 JACS等期刊上发表SCI论文100余篇，获授权美国发明专利2项、中国发明专利6项。主持国家自然基金、湖北省科技晨光计划等项目。担任《中国化学快报》青年编委，《电化学》、《储能科学与技术》、《Nano Materials Science》《Energy & Fuels》、《J. Phys Energy》杂志编委

Research ID: http://www.researcherid.com/rid/K-5029-2012

详细信息请访问团队主页: http://deli.chem.hust.edu.cn。

Xiao Huang, Min Song, Jian Zhang^*, Jingjing Zhang, Wei Liu, Chang Zhang, Wang Zhang^* & Deli Wang^*. Investigation of MXenes as oxygen reduction electrocatalyst for selective H₂O₂ generation. Nano Research https://doi.org/10.1007/s12274-021-4057-9.