过渡金属硫氧化物(TMOS)在析氢反应(HER)中表现出良好的催化性能。然而,开发可以在环境条件下即可获得具有纳米结构的TMO的简便可控的路线仍然是一个巨大的挑战。
有鉴于此,印度科学教育与研究院Manikoth M. Shaijumon,印度科技学院Abhishek K. Singh首次报道了一种简单可控的方法,通过电泳沉积法从几层二硫化钨(WS2)合成氧硫化钨(WOxSy)纳米颗粒。
文章要点
1)基于化学剥离的几层WS2薄片的水分散体,在不同的外加电压下,研究人员得到了直接沉积在金衬底上的WOxSy纳米颗粒。
2)研究人员采用三电极,在0.5 M .aq H2SO4电解液中,研究了沉积的WOxSy纳米颗粒的电催化活性。将WOxSy纳米颗粒在.aq中5V电压下,沉积3h,与2.5 V(WOS-2.5)和7.5V(WOS-7.5)相比,WOS-5.0具有更高的HER活性。
3)研究人员基于密度泛函理论(DFT)的计算进一步证实了氧硫化钨(WOxSy)的催化活性优于原始的1T-WS2(基于自由能计算)。此外,通过对比实验揭示了WOxSy纳米颗粒的形成机理。
4)与报道的TM基氧硫化物作为高效HER催化剂的合成方法相比,该策略具有广阔的应用前景和多重优势。(i)在环境条件下即可大量合成,(ii)横向尺寸可控的合成,(iii)增强了HER的催化活性边缘位点。
Prasad V. Sarma, et al, Nanostructured Tungsten Oxysulfide as an Efficient Electrocatalyst for Hydrogen Evolution Reaction, ACS Catal. 2020
DOI:10.1021/acscatal.9b04177
https://doi.org/10.1021/acscatal.9b04177