二硒化鉬在鹼性析氫反應中的應用

近期，延安大學和德國圖賓根大學的研究者共同研究了過渡金屬二硒化鉬（MoSe2）在鹼性析氫反應（hydrogen evolution reaction，HER）中的應用，發現MoSe2中鉬和硒的氧化溶解-吸附動態平衡過程能顯著增强HER的活性，且能保持長時間的穩定性。這一發現有效解决了傳統HER的不足，即電勢能壘過高和動力學緩慢。

析氫反應是指通過電化學的方法使用催化劑生産氫氣的過程，是電解水制氫過程中的一個重要半反應。析氫電催化劑除了可以使用價格昂貴的貴金屬鉑、鎳基材料、稀土合金材料和非晶態合金材料之外，還可以使用過渡元素化合物材料如鉬基化合物等。

常見的鉬基電催化劑有二硒化鉬、氧化鉬、二硫化鉬、碳化鉬納米顆粒等，它們具有適中的氫吸附能和良好的導電性，以及比貴金屬價格更低的優點，所以深受電解水制氫研究者的高度青睞。

研究表明，在HER過程中MoSe2電極材料表面的鉬和硒會發生氧化溶解，幷形成的(MoO4)2-和(SeO3)2-，若不更換電解液，(MoO4)2-和(SeO3)2-的溶度能在長時間內保持相對穩定，因爲(MoO4)2-和(SeO3)2-能進一步轉換成爲(Mo2O7)2-和(SeO4)2-幷被吸附到MoSe2電極表面抑制了電極表面鉬和硒的進一步氧化溶解，這將有利于HER長時間保持較高的活性。但是，若頻繁更換電解液，將會破壞MoSe2電極材料的表面結構，因爲鉬和硒會一直溶解。

關于二硒化鉬在鹼性析氫反應中的應用成果已以“Boosting Alkaline Hydrogen Evolution Reaction via an Unexpected Dynamic Evolution of Molybdenum and Selenium on MoSe2 Electrode”爲題發表在Advanced Energy Materials上。

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