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甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院lili bo等--在具有高析氫反應(yīng)活性的類石墨烯n-摻雜碳薄膜上生長的非化學(xué)計量mo6s9.5薄膜

開發(fā)用于析氫反應(yīng) (HER) 的有效非貴金屬電催化劑對于水電解制氫至關(guān)重要。在此，制備了幾種在類石墨烯N-摻雜碳薄膜上生長的非化學(xué)計量Mo₆S_9.5薄膜復(fù)合催化劑，并在 0.5 M H₂SO₄中評估了HER性能。獨特的結(jié)構(gòu)賦予催化劑高度暴露的邊緣活性位點、高比表面積和顯著的高HER活性。優(yōu)化后的催化劑在 10 mA/cm² 時表現(xiàn)出113 mV的低過電壓、64 mV/dec 的低 Tafel 斜率和 40 Ω 的低電荷轉(zhuǎn)移電阻以及高催化穩(wěn)定性。

圖1. (a) 粉末的XRD圖譜，(b) Mo₆S_9.5/GL-NCF-40、Mo₆S_9.5/GL-NCF-60和Mo₆S_9.5/GL-NCF-80電催化劑的拉曼光譜。

圖2. GL-NCF和Mo₆S_9.5/GL-NCF-60電催化劑的(a-b)SEM圖像和(c-d)TEM圖像。

圖3. Mo₆S_9.5/GL-NCF-60樣品的XPS圖譜。(a) Mo 3d-S 2 s, (b) S 2p, (c) C 1 s, 和 (d) N 1 s-Mo 2p_3/2_。

圖4. (a)GL-NCF,(b)Mo₆S_9.5/GL-NCF-40,(c)Mo₆S_9.5/GL-NCF-60和(d)Mo₆S_9.5/GL-NCF-80電催化劑的N₂吸附-脫附等溫線。

圖5. 樣品的HER電催化活性。(a)極化曲線，(b)Tafel圖，(c)EIS奈奎斯特圖，和(d)MoS₂/GL-NCF-60催化劑的耐久性測試。

圖6. (a)Mo₆S_9.5/GL-NCF-40、(b) Mo₆S_9.5/GL-NCF-60、(c) Mo₆S_9.5/GL-NCF-80在不同掃描速率時的CV曲線。(d)ΔJ = (Ja-Jc)/2在圖(a-c)中CV曲線的中心電位相對于掃描速率的關(guān)系。

相關(guān)研究成果由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院Lili Bo等人于2022年發(fā)表在Catalysis Communications (https://doi.org/10.1016/j.catcom.2022.106417)上。原文：Non-stoichiometric Mo₆S_9.5 films grown on graphene-like N-doped carbon films with high activity for hydrogen evolution reaction。

轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號



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