通过空位工程来调整MoS₂基面的周期性电子结构，为研究其内在活性提供了机会。其面临的主要挑战是空位工程的设计，包括空位类型、分布和可及性。

近日，阿卜杜拉国王科技大学Huabin Zhang，中科院福建物构所Jian Zhang报道了立方硫化和化学腐蚀相结合的方法，制备了具有平面内选择性断裂Mo−S键的垂直排列MoS₂纳米薄膜（c-MoS₂−C）。

文章要点

1）研究人员采用Zn/Mo双金属杂化沸石咪唑酸盐骨架（HZIF-Zn/Mo）作为前驱体。开始的时候，通过聚乙烯吡咯烷酮（PVP）介导合成的HZIF-Zn/Mo具有均匀的立方形态。然后，将含硫的HZIF-Zn/Mo在N₂气氛中于高温下直接退火，获得了包含ZnS和MoS₂混合相的新杂化体（ZnS-MoS₂-C）。在进一步的化学蚀刻以去除不稳定的Zn-S键之后，产生大量原子级缺陷，从而导致垂直排列的MoS₂具有面内选择性断裂的Mo-S键的结构。

2）电化学表征表明，c-MoS₂−C具有优异的活性和稳定性。像差校正扫描透射电子显微镜（ACSTEM）很好地揭示了其存在的原子级空位和断裂的结构。此外，X射线吸收光谱（XAS）证实了c-MoS₂−C存在的MoS₂基面和暴露良好的Mo边缘位点。

3）理论研究表明，暴露的内边缘Mo活性位点大大提高了c-MoS₂−C存的本征活性，降低了H*中间步骤吸附/脱附的能垒，因此，所合成的c-MoS2−C具有显著的析氢（HER）活性和优异的稳定性。

这种平面内活化策略可以推广到其他类型的过渡金属二硫属化物和催化反应体系。

参考文献

Yang Li, et al, Vertically Aligned MoS₂ with In-Plane Selectively Cleaved Mo−S Bond for Hydrogen Production, Nano Lett., 2021

DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c04978

https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c04978