二硫化鉬在析氫反應的應用

二硫化鉬（MoS2）因其優先暴露的活性位點和長程/短程有序的原子排列，有望替代貴金屬Pt（鉑）實現電化學析氫反應。

氫能作爲一種理想的綠色能源，是世界各國發展的戰略和科學研究的熱點。而通過電解水來制氫，有效且可再生循環，其關鍵在于催化劑。近年來，MoS2催化劑由于其催化活性高、化學穩定性好、資源豐富、成本低等特點在析氫反應中具有潜大的應用價值。單層MoS2是由兩層硫原子將一層鉬原子夾雜在中間形成類似三明治結構的材料，是一個具有直接帶隙的半導體材料。

北京大學教授江穎等人提出了一種全新的激活和優化MoS2基面催化活性的方法。研究發現，通過對基面不同區域的電催化局域測量，2H-2H疇區邊界和2H-1T相邊界都可作爲基面上有效的催化活性位點；且相較之下，2H-1T相邊界比2H-2H疇區邊界更具催化活性。

所以，研究者就製備出了一種新型基于兩級結構的多晶混相MoS2催化劑。這種兩級結構富含2H-2H疇區邊界和2H-1T相邊界，具有優异的催化性能，開啓過電位僅爲0.1 V，當陰極電流爲10 mA/cm2時過電位低至136mV。此外，這種MoS2催化劑還具有出色的化學穩定性，幷可以同時適用于酸性或鹼性的環境。

這種基于晶界調控的單層MoS2催化劑高效、可控，爲將來工業化制氫的發展提供了新的思路。

擴展資料：

二硫化鉬因其優异的電化學性能，有望作爲電極材料應用于各種電化學能量存儲和轉換器件。其中，MoS2具有特殊的層狀結構，其層間較弱的范德華力有利于鋰離子的嵌入和脫嵌，同時MoS2還具有良好的雙電層電荷存儲能力，因而其具有較高的理論儲鋰容量，是一種極具前景的鋰離子電池負極材料。

• < 前一頁
• 下一個 >