作為制氫反應(HER)Pt的替代品,MoS
2已得到廣泛研究,并獲得了優異的催化活性。但是,其電化學穩定性需要進一步提高以滿足工業制氫的要求。在這項工作中,首次制造了石墨烯改性的MoS
2垂直錨固在MXene衍生的手風琴狀TiO
2/C基底上(rGO-MoS
2/Acc-TiO
2/C)。這種催化劑的起始電位為90 mV,Tafel斜率為49.5 mV dec
-1。最顯著的是,它具有超高的循環穩定性,在150 000 CV循環后,催化活性的衰減可忽略不計,在20萬秒連續恒電流測量循環后,具有95%的電勢保留。實驗結果和密度泛函理論仿真均表明,高穩定性的TiO
2、垂直生長的MoS
2和MoS
2與TiO
2之間的牢固結合可協同提高rGO-MoS
2/Acc-TiO
2/C的優異穩定性。這項工作為開發用于制氫系統的高性能低成本HER催化劑提供了一種有趣而有效的方法。
Figure 1. rGO-MoS
2/Acc-TiO
2/C雜化物的合成路線示意圖。
Figure 2. 結構和形態表征。
Figure 3. HER性能
Figure 4. 測試后的形貌表征
相關研究成果于2020年由吉林大學Chun Cheng Yang和Qing Jiang課題組,發表在J. Mater. Chem. A(DOI: 10.1039/c9ta13965f)上。原文:Graphene-MoS
2 vertically anchored on an MXenederived accordion-like TiO
2/C skeleton: an ultrastable HER catalyst。
摘自《石墨烯雜志》公眾號: