ACS Nano: 掺杂Mo的ReSe2增强电催化HER活性
纳米技术 纳米 2020-08-20

二维ReSe2在电催化HER反应中显示出非常广泛的前景,但是催化活性仍需要进一步优化,有鉴于此,高丽大学Jeunghee Park、全州大学Hong Seok Kang等报道了通过水热法合成Re1-xMoxSe2合金纳米片材料,其中x的量在0~100 %区间内能够进行调变。并且随着x的变化,晶相会由1T ''→1T '→2H晶相转变。

本文要点:

(1)

当x=10 %,Mo取代原子会在1T ''晶相ReSe2中发生聚集。其中的1T '晶相组装提高了金属性。10 % Mo的修饰显著改善了在0.5 M H2SO4条件中的HER活性,在10 mA cm-2电流密度中过电势达到77 mV (vs. RHE),Tafel斜率达到42 mV dec-1

(2)

第一性原理计算对三种不同晶相(1T '',1T ',2H)的结果显示,1T ''-2H混合晶相在当x=65 %的条件中会发生晶相转变。当x=12.5 %时,多个Mo原子会选择性沿着Re4链生成Mo-Mo原子对,对Gibbs自由能的计算结果显示,当掺杂10 % Mo原子会形成最高的HER活性,因为在靠近Se缺陷处形成Mo-Mo原子对进而形成Mo-H。

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参考文献

In Hye Kwak, Ik Seon Kwon, Tekalign Terfa Debela, Hafiz Ghulam Abbas, Yun Chang Park, Jaemin Seo, Jae-pyoung Ahn, Jong Hyun Lee, Jeunghee Park*, and Hong Seok Kang*

Phase Evolution of Re1-xMoxSe2 Alloy Nanosheets and Their Enhanced Catalytic Activity toward Hydrogen Evolution Reaction, ACS Nano. 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c05159

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c05159


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