金属相二硫化钼催化剂的液相制备及其析氢性能研究

摘要：

电解水产氢被认为是未来实现可持续、清洁能源供应的一种重要方式.为了实现这一目标,开发高效、廉价的电催化剂是至关重要的.二硫化钼(MoS2)是一种被认为可以替代贵金属的催化剂,其具有配位不饱和的边缘活性位点和接近铂(Pt)的氢吸附自由能.然而,由于半导体相(2H-MoS2)受限于自身的导电能力较差及活性位点数目较低,因此具有不同配位结构的金属相(1T-MoS2)被认为是更理想的电解水析氢材料,因为它表现出类似于金属的导电能力且能提供更多的催化活性位点.本研究通过简单的水热法和退火法,使用不同的酸性溶剂合成出了高达76%1T相占比的二硫化钼(MoS2-A).在电解水产氢实验中,MoS2-A在 0.5 mol/L的硫酸中表现出优异的电催化析氢性能,其在 10 mA/cm2处的过电位为 324 mV,Tafel斜率为 95 mV/dec.值得一提的是,在合成过程中添加了乙酸,可以在一定程度上减缓二硫化钼纳米片的团聚并促使其垂直排列,从而得到尺寸更小、能够暴露更多活性位点、具有优异电子传输能力的催化剂.这些发现表明,MoS2-A在电催化析氢领域有很大的潜力,可以作为一种廉价、高效的电催化剂来降低电解水产氢的成本,并促进其商业化应用.

关键词：析氢反应、水热法、金属相二硫化钼、电催化、电解水

所属期刊栏目：42

分类号：TQ116.2+1

资助基金：国家自然科学基金22108185

在线出版日期：2023-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：653-658