SnS₂量子點修飾的MoSe₂納米片的研究進展

MoS2和MoSe2是兩種非常有前景的非貴金屬電催化劑用于酸性介質中的電催化析氫反應（HER），但由于其緩慢的水的解離過程導致其在堿性條件下的HER反應非常緩慢。

有鑒于此，有課題組針對這一問題，提出了一種新的異質結構來提高MoS2和MoSe2在堿性介質中的HER活性。

本文利用濕化學法巧妙的將SnS2量子點修飾到MoS2和MoSe2面上，從而形成MoSe2/SnS2和MoS2/SnS2異質結構。通過DFT計算，表明引入的SnS2量子點增強了MoSe2的邊緣和基面對水的吸附能力，從而增強了堿性介質中的HER反應動力學。

本文中的MoSe2/SnS2異質結通過兩步水熱法合成的，制備MoSe2納米片，然后在納米片的表面原位沉淀均勻錨定SnS2量子點。

通過電鏡表征可以看出3-5 nm的SnS2量子點均勻地負載在MoSe2納米片的表面。通過XPS高分辨譜圖中可以看出，形成異質結后Mo3d 和 Se3d分別向低能帶偏移了0.2和0.3ev，Sn3d峰正向偏移了0.5 ev，這就說明電子從SnS2轉移到MoSe2。這種在界面處電荷的再分布有利于增加水分子的吸附，并提高MoSe2的導電性。

作者在1M KOH電解液中進行電化學性能測試，可以看出，MoSe2/SnS2-2.5表現出優的電催化性能，在10mA/cm2時具有低的過電位，并具有高的質量活性和快的反應動力學。

為了進一步探究其具有好的活性的原因，本文又對轉化頻率（TOF）和電化學活性表面積（ECSA）進行了表征，結果證明異質結的構建的提高了活性位點的本征催化效率和催化劑的活性表面積。與之相反，該異質結的構建降低了其在酸性電解質（0.5M H2SO4）中的催化活性，這說明異質結在酸性介質中對H質子的吸附能并沒有優化，更加證明了MoSe2/SnS2異質結在堿性介質中的HER性能來自于水分子吸附和解離的加速。

 【結論】

本文合成了SnS2量子點修飾的MoSe2納米片，并將其用于堿性介質中的電催化析氫反應。與MoSe2相比，在電流密度為10mA/cm2時MoSe2/SnS2異質結具有更低的過電位（285mV）。堿性HER活性提高主要來源于催化劑對水的吸附和解離能力變強，DFT表明SnS2增強了MoSe2對水分子的吸附能力并加速了水的解離。

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硫化鉬量子點(MoS2 QDs)/過二硫酸鉀(K2 S2 O8)復合物

MOS2量子點修飾LL4Ti5O12納米片

MoS2量子點均勻地生長在石墨烯表面MoS2 QDs@GS

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以上資料來自西安齊岳生物小編zhn2020.12.07