MoS2/Mxene复合材料的制备及其中性析氧电催化性能

作者：王思弘; 郭萃萍^*; 宋钫^*

来源：微纳电子技术, 2021, 58(11): 957-964.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2021.11.002

• 复合材料
• 纳米片(NS)
• 析氧反应
• 二维碳化钛(Mxene)
• 电催化剂

动力学缓慢的析氧反应是目前利用可再生能源进行水分解产氢的瓶颈,因此低成本的高效稳定析氧电催化剂是提高产氢效率的关键,发展适用于中性条件的析氧电催化剂则是未来研究趋势。发现水热法合成的MoS2/二维碳化钛(Mxene)复合材料是一种高效稳定的中性析氧电催化剂,在0.1 mol/L磷酸盐缓冲液(PBS,pH=7.2)中达到10 mA·cm-2的电流密度,MoS2量子点(QD)/Mxene仅需480 mV的过电势,比贵金属IrO2催化剂降低了174 mV,在30次电化学循环伏安法活化过程中表现出优异的稳定性,旋转环盘电极测试表明其活化后的法拉第效率较高(92%)。进一步对比两类不同结构的复合材料MoS2 QD/Mxene和MoS2纳米片/碳化钛(MoS2 NS/Mxene)的电催化性能和复合结构,证实了二维Mxene和MoS2材料的复合界面作用是提高MoS2析氧活性的关键。本研究结果不仅展示了一种新型的可在中性条件下稳定工作的高效复合析氧电催化材料,同时也为高效复合析氧电催化材料的优化和设计提供参考。

• 单位
  上海交通大学