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摘要
以MoS2为代表的二维过渡金属硫化物近年来在电催化水分解产氢反应中表现出良好的电催化活性而受到广泛关注。但二维过渡金属硫化物的导电性一般较差、且催化活性位常在有限的边缘位置，成为限制其催化性能的重要因素。本文通过化学气相沉积方法研究了在炭纸基底上直接生长3种过渡金属硫化物(MoS2、NbS2和WS2)构筑一体化催化电极，以提高整个电极的导电性。通过优化生长工艺，实现了炭纸表面3种过渡金属硫化物的直立型生长并对电催化产氢反应表现出良好的催化性能，尤其是WS2表现出新颖的纳米片/纳米纤维层次结构，其对产氢反应表现出最佳的催化性能。在此基础上，对炭纸上生长的过渡金属硫化物通过阴极电化学活化处理的方式引入硫缺陷，从而提高其HER活性。结合透射电子显微镜和原位电化学拉曼光谱仪研究了二维过渡金属硫化物在电化学活化前后的结构变化尤其是所产生的硫缺陷的微观结构，为其产氢性能的提升提供合理的解释。
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单位深圳大学; 清华大学深圳国际研究生院; 材料学院
