MoS2/Ru异质结构的制备及其电催化析氢反应性能

摘要：

二维层状二硫化钼(MoS2)是一种非常有前景的替代贵金属铂的电水解制氢催化剂.然而,MoS2电子导电性较差,且在碱性氢析出反应(H ER)中对水分子吸附/裂解的活化能垒较高,限制其在碱性电水解的应用.通过一步水热法将MoS2纳米片均匀生长在三维导电碳布(CC)上,以有效提高电极导电性.随后在RuCl3的乙醇溶液中通过溶剂热法可控制备超小Ru纳米颗粒负载MoS2纳米片,形成CC@MoS2/Ru异质结构.Ru的负载能有效促进水吸附/裂解反应,从而和MoS2协同催化HER.采用X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等方法对MoS2/Ru进行结构和形貌表征.结果表明:MoS2呈纳米片状交错生长在碳布上,并且超小Ru纳米颗粒(平均粒径2.5 nm)均匀负载在MoS2纳米片上.将CC@MoS2/Ru作为工作电极,石墨棒和Hg/HgO电极分别为对电极和参比电极进行碱性HER测试.在电流密度为-10 mA·cm-2下的过电位仅为71.3 mV,Tafel斜率为104.8 mV·dec-1.通过对其进行计时电位滴定法稳定性测试,发现在恒电流密度-10 mA·cm-2下能够维持至少35 h而没有明显性能衰减.

关键词：MoS2/Ru异质结构、电催化、碱性氢析出反应、协同作用

所属期刊栏目：50

分类号：O643.3(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后科学基金

在线出版日期：2022-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：44-52