二碲化钨纳米片助力电催化析氢

作为一种重要的低维度过渡金属化合物，二碲化钨纳米片（WTe2纳米片）除了可以应用于存储器、传感器和编码器中之外，还能应用于电化学析氢反应（HER）中。

电化学析氢反应是指通过电化学的方法使用催化剂产生氢气的过程。氢气的生产效率与催化剂的性能有关。常见的催化剂为铂及其合金纳米颗粒，具有极低的过电位及大的电流密度等特点，但是其由于资源稀少和价格昂贵，所以在实际应用过程中受到一定限制。

因此，设计开发具有高效析氢性能、原料储量丰富的替代催化剂成为必然。近年来，用于电化学析氢过程的过渡金属催化剂体系受到广大研究者的高度关注。在该类材料中，钨基催化剂如二碲化钨纳米片因其独特的性能而吸引了研究者的目光。

与常见的二硫化钨和二硫化钼等过渡金属二硫化物相比，WTe2纳米片在常温条件下的稳定相为1T相，带隙宽度几乎为零，具有半金属性质和优异的电子传输能力，在催化过程中能够实现电子的快速扩散，这有利于其催化性能的提高。另外，该纳米片还具有较高的比表面积，能暴露众多的活性位点，且边缘活性位点具有近似于贵金属铂的氢吸附吉布斯自由能，因而是一种很有潜力的电化学析氢反应催化剂。

扩展资料：WTe2是一种具有类石墨烯层状结构的过渡金属硫族化合物，其片层状结构由夹在两层碲元素原子之间的六边形填充的钨原子层组成。根据层与层之间的堆叠方式和对称性的不同，WTe2的晶体结构由2H、1T和3R三种结构组成。其中，1T相具有半金属性质；2H相具有半导体性质；3R相二硫化物的制备比较困难，也具有半导体性质。

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