二碲化鎢納米片助力電催化析氫

作爲一種重要的低維度過渡金屬化合物，二碲化鎢納米片（WTe2納米片）除了可以應用于存儲器、傳感器和編碼器中之外，還能應用于電化學析氫反應（HER）中。

電化學析氫反應是指通過電化學的方法使用催化劑産生氫氣的過程。氫氣的生産效率與催化劑的性能有關。常見的催化劑爲鉑及其合金納米顆粒，具有極低的過電位及大的電流密度等特點，但是其由于資源稀少和價格昂貴，所以在實際應用過程中受到一定限制。

因此，設計開發具有高效析氫性能、原料儲量豐富的替代催化劑成爲必然。近年來，用于電化學析氫過程的過渡金屬催化劑體系受到廣大研究者的高度關注。在該類材料中，鎢基催化劑如二碲化鎢納米片因其獨特的性能而吸引了研究者的目光。

與常見的二硫化鎢和二硫化鉬等過渡金屬二硫化物相比，WTe2納米片在常溫條件下的穩定相爲1T相，帶隙寬度幾乎爲零，具有半金屬性質和優异的電子傳輸能力，在催化過程中能够實現電子的快速擴散，這有利于其催化性能的提高。另外，該納米片還具有較高的比表面積，能暴露衆多的活性位點，且邊緣活性位點具有近似于貴金屬鉑的氫吸附吉布斯自由能，因而是一種很有潜力的電化學析氫反應催化劑。

擴展資料：WTe2是一種具有類石墨烯層狀結構的過渡金屬硫族化合物，其片層狀結構由夾在兩層碲元素原子之間的六邊形填充的鎢原子層組成。根據層與層之間的堆叠方式和對稱性的不同，WTe2的晶體結構由2H、1T和3R三種結構組成。其中，1T相具有半金屬性質；2H相具有半導體性質；3R相二硫化物的製備比較困難，也具有半導體性質。

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