二维（2D）过渡金属二硫属物的多型性可以拓展纳米结构的结构和应用。

近日，高丽大学Jeunghee Park，全州大学Hong Seok Kang通过340 °C的胶体反应合成了完全成分可控的Nb_1−xV_xSe₂纳米薄片。

文章要点

1）XRD图谱和原子分辨率HAADF STEM图像揭示了相变：x = 0时，NbSe₂处于2H/4H多型相，x = 0.1-0.3时，2H/4H和1T相共存，x = 0.4-1时，为1T相。EDX和XPS分析表明，Se空位只存在于富Nb样品中，在x=0.2时最大空位为14%。

2）研究人员识别出NbSe₂的三个2H相[2H_a(典型NbSe₂)、2H_b和2H_c (MoS₂型)]和4H_a相。1T相的出现为相变提供了证据。在多型结构上进行的自旋极化DFT计算表明，2H/4H→ 1T的相变可以发生在x_T = 0.3，并且Se空位使x_T移近0。此外，Nb和V原子均匀分散，没有形成单独的磁畴，这与STEM图像一致。结果表明，在较小的x值范围内，多型体的相对稳定性有利于相变。空位形成能表明，相变时的多型结构有利于Se空位的形成。用形貌差异和合金形成能解释了x=0.5−1样品中没有Se空位的原因。

3）合金化提高了HER的电催化性能。当x=0.3时，性能最好，η_J=10为236 mV，在0.5 M H₂SO₄中的塔菲尔斜率为72 mV dec⁻¹。此外，ΔGH*计算证实了最佳的HER性能与多型相变时活跃的Se空位之间的相关性。

参考文献

In Hye Kwak, et al, Polytypic Phase Transition of Nb_1−xV_xSe₂ via Colloidal Synthesis and Their Catalytic Activity toward Hydrogen Evolution Reaction, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.1c10301

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c10301