二维Re双硫配合物纳米结构可有效用于氢释放反应(HER)的电催化剂。近日,韩国高丽大学Jeunghee Park报道了各种过渡金属(TM=Mn,Fe,Co,Ni和Cu)在溶剂热反应合成的ReSe2纳米片中的吸附原子掺杂。
文章要点
1)随着TM的原子数从Mn增加到Cu,Re位上的吸附原子变得比取代原子更受青睐,在Ni吸附原子的比例达到90%。而Ni掺杂最大程度地提高了HER的催化性能,在10 mA cm-2的0.5 M H2SO4和1M KOH中的过电位分别为82 mV和109 mV,Tafel斜率分别为54 mV和81 mV dec-1。
2)第一性原理计算表明,与取代结构相比,吸附原子掺杂结构(Re位上的TM)具有更高的催化活性。吸附的H原子与TM吸附原子的轨道直接成键,形成中禁带杂化态。
本工作对TM掺杂如何在ReSe2纳米片中提供催化活性中心提供了进一步的见解。
Ik Seon Kwon, et al, Adatom Doping of Transition Metals in ReSe2 Nanosheets for Enhanced Electrocatalytic Hydrogen Evolution Reaction, ACS Nano, 2020
DOI: 10.1021/acsnano.0c05874
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c05874