调整过渡金属二硫属化物（TMDs）的电子结构对于它们在下一代能源技术中的应用至关重要。

近日，高丽大学Jeunghee Park，全州大学Hong Seok Kang采用胶体反应法制备了成分可调的WSe₂−VSe₂（W_1−xV_xSe₂，x=0−1）合金纳米片。

文章要点

1）将半导体WSe₂与VSe₂合金化，将材料转化为金属材料，然后在x=0.7时发生2H到1T的相变。在很宽的组成范围内，WSe₂和VSe₂在原子上是不相容的，并形成单独的有序结构域。

2）当x=0.1时，可混溶合金在酸性电解液中对析氢反应(HER)表现出较强的电催化活性。这一趋势与d带中心呈火山型关系。自旋极化密度泛函理论（DFT）计算精准预测了原子的不混相性，这在2H-1T相变成分时变得更加显著。

3）基面上(Se或空穴位)H吸附的吉布斯自由能和Volmer - Heyrovsky反应路径上的激活势垒促进了合金相的HER性能，表明分散的V掺杂结构对HER的催化活性起着最佳的作用。

参考文献

Ik Seon Kwon, et al, WSe₂−VSe₂ Alloyed Nanosheets to Enhance the Catalytic Performance of Hydrogen Evolution Reaction, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c04113

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c04113