二硒化钼在碱性析氢反应中的应用

近期，延安大学和德国图宾根大学的研究者共同研究了过渡金属二硒化钼（MoSe2）在碱性析氢反应（hydrogen evolution reaction，HER）中的应用，发现MoSe2中钼和硒的氧化溶解-吸附动态平衡过程能显著增强HER的活性，且能保持长时间的稳定性。这一发现有效解决了传统HER的不足，即电势能垒过高和动力学缓慢。

析氢反应是指通过电化学的方法使用催化剂生产氢气的过程，是电解水制氢过程中的一个重要半反应。析氢电催化剂除了可以使用价格昂贵的贵金属铂、镍基材料、稀土合金材料和非晶态合金材料之外，还可以使用过渡元素化合物材料如钼基化合物等。

常见的钼基电催化剂有二硒化钼、氧化钼、二硫化钼、碳化钼纳米颗粒等，它们具有适中的氢吸附能和良好的导电性，以及比贵金属价格更低的优点，所以深受电解水制氢研究者的高度青睐。

研究表明，在HER过程中MoSe2电极材料表面的钼和硒会发生氧化溶解，并形成的(MoO4)2-和(SeO3)2-，若不更换电解液，(MoO4)2-和(SeO3)2-的溶度能在长时间内保持相对稳定，因为(MoO4)2-和(SeO3)2-能进一步转换成为(Mo2O7)2-和(SeO4)2-并被吸附到MoSe2电极表面抑制了电极表面钼和硒的进一步氧化溶解，这将有利于HER长时间保持较高的活性。但是，若频繁更换电解液，将会破坏MoSe2电极材料的表面结构，因为钼和硒会一直溶解。

关于二硒化钼在碱性析氢反应中的应用成果已以“Boosting Alkaline Hydrogen Evolution Reaction via an Unexpected Dynamic Evolution of Molybdenum and Selenium on MoSe2 Electrode”为题发表在Advanced Energy Materials上。

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