甘肃农业大学理学院lili bo等–在具有高析氢反应活性的类石墨烯n-掺杂碳薄膜上生长的非化学计量mo6s9.5薄膜

开发用于析氢反应 (HER) 的有效非贵金属电催化剂对于水电解制氢至关重要。在此，制备了几种在类石墨烯N-掺杂碳薄膜上生长的非化学计量Mo6S9.5薄膜复合催化剂，并在 0.5 M H2SO4中评估了HER性能。独特的结构赋予催化剂高度暴露的边缘活性位点、高比表面积和显着的高HER活性。优化后的催化剂在 10 mA/cm2 时表现出113 mV的低过电压、64 mV/dec 的低 Tafel 斜率和 40 Ω 的低电荷转移电阻以及高催化稳定性。

图1. (a) 粉末的XRD图谱，(b) Mo₆S_9.5/GL-NCF-40、Mo₆S_9.5/GL-NCF-60和Mo₆S_9.5/GL-NCF-80电催化剂的拉曼光谱。

图2. GL-NCF和Mo₆S_9.5/GL-NCF-60电催化剂的(a-b)SEM图像和(c-d)TEM图像。

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

图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电催化剂的N₂吸附-脱附等温线。

图5. 样品的HER电催化活性。(a)极化曲线，(b)Tafel图，(c)EIS奈奎斯特图，和(d)MoS₂/GL-NCF-60催化剂的耐久性测试。

图6. (a)Mo₆S_9.5/GL-NCF-40、(b) Mo₆S_9.5/GL-NCF-60、(c) Mo₆S_9.5/GL-NCF-80在不同扫描速率时的CV曲线。(d)ΔJ = (Ja-Jc)/2在图(a-c)中CV曲线的中心电位相对于扫描速率的关系。

相关研究成果由甘肃农业大学理学院Lili Bo等人于2022年发表在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。