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2H-MoS
2
是最有前途的无贵金属析氢反应（HER）电催化剂之一。关于其高能共振机制的一个广泛接受的观点是，其边缘位点具有较高的高能共振活性，而其基面在高能共振过程中是惰性的。
基于此，
华中科技大学翟天佑教授和赵英鹤副教授、浙江师范大学杨发等人
报道了基于第一性原理计算和原位衰减全反射表面增强红外吸收（
In situ
ATR-SEIRAS）光谱和X射线吸收精细结构测量的结果确定了2H-MoS
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的瞬态相变行为，使得2H-MoS
2
的部分基面表现出较高的HER活性。在HER反应过程中，MoS
2
可以经历从HER惰性2H相到HER活性高的1T′相的局部相变，并且相变是短暂的，在反应结束后恢复到2H相。
HER反应的第一步是Volmer步骤，表示为* + H
+
+ e
−
→ H*，其中*表示催化位点，H*表示带有H配原子的中间体。Volmer步骤的自由能变化是ΔG
H
，其中ΔG
H
被广泛用于反映电催化剂的HER活性。
电催化剂的ΔG
H
越接近0 eV，其HER活性越高。2H-MoS
2
表面S原子的ΔG
H
高达1.92 eV，对HER具有极强的惰性。从热力学的角度来看，2H-MoS
2
的H原子和表面S原子之间形成化学键需要约-2.0 V的电位。
当使用Ag@2H-MoS
2
催化HER时，原位SERS测量发现，在相当低的电位（-0.2 V）下实验观察到表面上S-H键的形成。在2532 cm
−1
处观察到一个峰值，并将其归因于表面S-H键的拉伸振动。即使在考虑Ag的情况下，驱动2H-MoS
2
上S-H键形成仍然需要一个相当负的电位，与实验结果形成了鲜明的矛盾，且尚不清楚。对于2H-MoS
2
，观察到在-0.2 V下，在2530 cm
−1
附近有一个峰。值得注意的是，该峰并非源于边缘的H吸附。
Transient phase transition during the hydrogen evolution reaction.
Energy Environ. Sci.,
2023
, DOI: https://doi.org/10.1039/D3EE01409F
