如何增强MoS2的电化学析氢性能？

二硫化钼（MoS2）是一种典型的二维过渡金属硫化物，其资源储量丰富，酸性析氢反应（HER）的化学稳定性优良引起人们极大关注，取得了丰硕的成果。但MoS2的电化学析氢性能依然不尽如人意，这是因为其半导体特性和基面的惰性，主要HER活性位点为其边缘S位点。

因此，为了进一步增强MoS2的电化学析氢性能，研究者采用了减小晶体尺寸、构建阵列结构或引入3D基底等方式来改善它。此外，还可以利用异质元素掺杂策略（包括金属、非金属以及缺陷物种）调制MoS2几何和电子结构用来触发面内HER活性。所以，通过原子级改性的方法促进HER性能具有不错前景，被认为是具有同时激发MoS2面内活性和提高边缘活性的最有效方式。

近期，山东科技大学研究者将Mo和钴（Co）物种原子级分散和稳定在甲酰胺转化的氮掺杂碳材料中，获得高Co/Mo负载的CoMo-NC前驱体，然后进行气相硫化。在硫化过程中，丰富的N配体和原位形成的N掺杂碳层可分别对硫化物纳米晶起到化学和物理限域的作用。这种设计制备得到的MoS2可同时引入Co及缺陷掺杂、低结晶度和更多边缘暴露。

经X射线吸收精细光谱拟合进行验证验证，Co以原子级掺杂形式存在，负载量达2.85 at.%。电化学测试表明，与未掺杂的MoS2相比，Co掺杂的MoS2在碱性和酸性电解质中表现出显著增强的HER活性。此外，密度泛函理论（DFT）计算表明，位于MoS2边缘的Co和S原子是HER主要活性位点，这启发了未来边缘金属修饰MoS2的设计，用于广泛的能量转换和存储应用。

该研究成果已以“Confined synthesis of MoS2 with rich co-doped edges for enhanced hydrogen evolution performance”为题发表在Journal of Energy Chemistry上。

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