二硫化钼在析氢反应的应用

二硫化钼（MoS2）因其优先暴露的活性位点和长程/短程有序的原子排列，有望替代贵金属Pt（铂）实现电化学析氢反应。

氢能作为一种理想的绿色能源，是世界各国发展的战略和科学研究的热点。而通过电解水来制氢，有效且可再生循环，其关键在于催化剂。近年来，MoS2催化剂由于其催化活性高、化学稳定性好、资源丰富、成本低等特点在析氢反应中具有潜大的应用价值。单层MoS2是由两层硫原子将一层钼原子夹杂在中间形成类似三明治结构的材料，是一个具有直接带隙的半导体材料。

北京大学教授江颖等人提出了一种全新的激活和优化MoS2基面催化活性的方法。研究发现，通过对基面不同区域的电催化局域测量，2H-2H畴区边界和2H-1T相边界都可作为基面上有效的催化活性位点；且相较之下，2H-1T相边界比2H-2H畴区边界更具催化活性。

所以，研究者就制备出了一种新型基于两级结构的多晶混相MoS2催化剂。这种两级结构富含2H-2H畴区边界和2H-1T相边界，具有优异的催化性能，开启过电位仅为0.1 V，当阴极电流为10 mA/cm2时过电位低至136mV。此外，这种MoS2催化剂还具有出色的化学稳定性，幷可以同时适用于酸性或碱性的环境。

这种基于晶界调控的单层MoS2催化剂高效、可控，为将来工业化制氢的发展提供了新的思路。

扩展资料：

二硫化钼因其优异的电化学性能，有望作为电极材料应用于各种电化学能量存储和转换器件。其中，MoS2具有特殊的层状结构，其层间较弱的范德华力有利于锂离子的嵌入和脱嵌，同时MoS2还具有良好的双电层电荷存储能力，因而其具有较高的理论储锂容量，是一种极具前景的锂离子电池负极材料。

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