ACS Nano: 具有丰富V-Se空位的相变Mo1-xVxSe2合金纳米片用于高效电催化HER

层状二维过渡金属二硫属化物(TMD)由IV-VII族过渡金属(M)和硫属元素(X = S、Se和Te)组成，分子式为MX₂。另外，TMDs被认为是析氢反应(HER)的有前景的催化剂。

全州大学Hong Seok Kang和高丽大学Jeunghee Park等合成一系列Mo_1-xV_xSe₂(x=0-1)合金纳米片，研究了成分调整或相转换如何影响Mo_1-xV_xSe₂合金的催化活性。

XRD谱图显示，在x=0.7处，发生2H-MoSe₂到1T-VSe₂的相变(2H-1T相变)。EDX/XPS/ICP-AES数据揭示了Mo_1-xV_xSe₂具有丰富的V和Se空位，在x=0.3-0.5处达到最大值。

HAADF STEM图像进一步确定了具有V和Se空位的2H-1T相变。随着x接近0.5，V空位增加到10%。在x=0.4处，Se空位最高可达13%，并且有利于其在V位点附近形成。XPS和EXAFS数据表明，将V掺入MoSe₂导致产生更多空位的金属相。

自旋极化DFT计算成功预测了x=0.7处的2H-1T相变。空位形成能垒表明合金化有利地产生了以协同方式聚集的V和Se空位。在x=0.3在0.5 M H₂SO₄中表现出最佳性能HER，电流密度为10 mA cm^-2时，过电位为114 mV，Tafel斜率为43 mV dec^-1。

在x=0.4时，在1 M KOH 中的最佳性能，电流密度为10 mA cm^-2时，过电位为157 mV，Tafel斜率为76 mV dec^-1。ΔG_H*计算表明，优异的催化活性源于容易的HER中间体、V和Se空位的形成。

Phase-transition Mo_1-xVxSe₂ alloy nanosheets with rich V-Se vacancies and their enhanced catalytic performance of hydrogen evolution reaction. ACS Nano, 2021. DOI: 10.1021/acsnano.1c04453

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ACS Nano: 具有丰富V-Se空位的相变Mo1-xVxSe2合金纳米片用于高效电催化HER

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