曲良体/赵扬ACS Nano：可全pH值高效HER的面内异质结构

电催化分解水产氢(HER)反应具有pH值依赖性，这限制了其广泛应用。基于此，清华大学的曲良体和北京理工大学的赵扬等人提出了一种简单的方法，用于将MoS₂(002)面和α-MoC{111}面进行化学键合，形成能够实现全pH值高效HER的面内异质结构。

作者将MoS₂ (002)基面与α-MoC{111}面进行化学偶联，制备出了一种简单的面内异质结电催化剂。暴露的α-MoC {111}面具有强的水离解活性，所制备的异质结构显示出优异的水解离和在所有pH值介质中实现高HER活性。

另外，由于MoS₂与α-MoC的晶格参数不匹配，得到的MoS₂(002)基面是双轴(a和b轴)压缩应变(4.4％的压缩应变)，而层间的MoS₂显示出20.3%的c-轴向拉伸应变。这在本质上促进了MoS₂基面的催化活性，同时，MoS₂层间距的增大可以提供多种传质途径用于离子吸附、迁移、结合和氢气分子释放，进一步促进HER动力学。

MoS₂ /α-MoC面内异质结构电催化剂在酸性溶液中，10 mA cm^-2的电流密度下，过电位为78 mV，Tafel斜率为38.7 mV dec^-1。另外，由于MoS₂(002)面和α-MoC{111}面之间的协同相互作用具有很强的水离解活性，该催化剂在中性和碱性条件下也表现出比Pt更高的HER性能。

All-pH-tolerant in-plane heterostructures for efficient hydrogen evolution reaction. ACS Nano, 2021. DOI:10.1021/acsnano.1c01024

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曲良体/赵扬ACS Nano：可全pH值高效HER的面内异质结构

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