杨亚/汪桂根Nature子刊：调整MoS2电子结构工程和界面助力稳定双pH析氢

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杨亚/汪桂根Nature子刊：调整MoS2电子结构工程和界面助力稳定双pH析氢
二硫化钼（MoS2）作为一种电子高度可调的催化剂材料，调整其电子结构对于提高其本征析氢反应（HER）活性的关键。然而，对MoS2基催化剂表面电子结构的理解和调控仍然存在巨大挑战。
近日，中科院北京纳米能源与纳米系统研究所杨亚研究员和哈尔滨工业大学（深圳）汪桂根副教授（共同通讯作者）等人报道了他们通过调整其相位调制的电子结构与界面化学和磷或硫注入缺陷的协同作用，设计并合成了具有多异质结界面的电催化剂（1T0.81-MoS2@Ni2P）。
杨亚/汪桂根Nature子刊：调整MoS2电子结构工程和界面助力稳定双pH析氢
在酸性和碱性环境中，当电流密度为10 mA/cm2时，1T0.81-MoS2@Ni2P具有38.9和95 mV的小过电位，Tafel斜率为41和42 mV/dec，表现出优异的HER活性和良好的稳定性，且优于商用Pt/C催化剂和其他报道的Mo基催化剂。
杨亚/汪桂根Nature子刊：调整MoS2电子结构工程和界面助力稳定双pH析氢
通过密度泛函理论（DFT）计算表明，在MoS2中加入金属相和本征HER活性Ni基材料可以有效地调节其电子结构，使其禁带变窄。此外，X射线吸收光谱表明还原Ni具有空轨道，有助于增加H结合能力。所有这些因素都会降低Mo-H键强度，大大提高这些材料的HER催化活性。
杨亚/汪桂根Nature子刊：调整MoS2电子结构工程和界面助力稳定双pH析氢
Interfacial electronic structure engineering on molybdenum sulfide for robust dual-pH hydrogen evolution. Nat. Commun., 2021, DOI: 10.1038/s41467-021-25647-8.
https://doi.org/10.1038/s41467-021-25647-8.

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