吉林大学--石墨烯-MoS2垂直锚固在MXene衍生的手风琴般的TiO2/C骨架上:超稳定的HER催化剂

作为制氢反应(HER)Pt的替代品,MoS2已得到广泛研究,并获得了优异的催化活性。但是,其电化学稳定性需要进一步提高以满足工业制氢的要求。在这项工作中,首次制造了石墨烯改性的MoS2垂直锚固在MXene衍生的手风琴状TiO2/C基底上(rGO-MoS2/Acc-TiO2/C)。这种催化剂的起始电位为90 mV,Tafel斜率为49.5 mV dec-1。最显著的是,它具有超高的循环稳定性,在150 000 CV循环后,催化活性的衰减可忽略不计,在20万秒连续恒电流测量循环后,具有95%的电势保留。实验结果和密度泛函理论仿真均表明,高稳定性的TiO2、垂直生长的MoS2和MoS2与TiO2之间的牢固结合可协同提高rGO-MoS2/Acc-TiO2/C的优异稳定性。这项工作为开发用于制氢系统的高性能低成本HER催化剂提供了一种有趣而有效的方法。

Figure 1. rGO-MoS2/Acc-TiO2/C杂化物的合成路线示意图。

Figure 2. 结构和形态表征。

Figure 3. HER性能

Figure 4. 测试后的形貌表征

相关研究成果于2020年由吉林大学Chun Cheng Yang和Qing Jiang课题组,发表在J. Mater. Chem. A(DOI: 10.1039/c9ta13965f)上。原文:Graphene-MoS2 vertically anchored on an MXenederived accordion-like TiO2/C skeleton: an ultrastable HER catalyst。

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