富硫二硫化钼复合结构的同步辐射表征及其电催化性能研究
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富硫二硫化钼复合结构的同步辐射表征及其电催化性能研究
 发布时间:2016-08-24  大小:【
     二硫化钼(MoS2)作为电催化制氢的催化剂具备催化活性高、成本低、稳定性好等优点,被视为有望代替贵金属Pt基催化剂的材料之一。近期的研究结果表明其催化活性多来自于层状边缘的硫位(或钼位),怎样增加MoS2活性位点同时提高其电子转移速率至关重要。近日,中国科学技术大学国家同步辐射实验室宋礼教授课题组通过一步水热法将具有不饱和硫配位的MoS2纳米片原位生长在单壁碳纳米管膜(SWCNT film)上,形成了具有更多活性位点暴露的“树枝状”复合结构。该研究成果已发表在《Nano Research》上,第一作者是博士生刘道彬(DOI 10.1007/s12274-016-1098-6)。

 

 

     他们的实验结果表明这种复合结构不仅可以减少MoS2纳米片的团聚并使之与CNT有效结合产生化学耦合效应,同时多余硫原子在片层内形成类似于边缘结构的局部缺陷可以有效地激发出面内的催化活性,两者协同作用加快了电催化制氢的动力学过程,从而带来了更好的电催化性能。此外,利用同步辐射X射线吸收谱(XAS)和光电子能谱的表征优势,他们对硫 L边和碳K边进行了深入的分析,证明了SWCNT与MoS2之间形成的碳硫键,并揭示了不饱和硫原子的存在对MoS2局部电子结构的显著影响。这些研究结果有望为基于MoS2的复合结构调制或三维纳米催化剂的制备提供了新的实验方法,并为理解新型催化材料的微观结构-电子结构-催化性能的内在联系提供了有效的表征手段。

     该研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部青年973项目、中组部青年千人计划与中科院百人计划,以及上海、北京和合肥同步辐射装置的支持。

 

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