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AM：MoS2/NiPS3垂直异质结构促进水电解

时间：2022-08-01 来源：浏览：

AM：MoS2/NiPS3垂直异质结构促进水电解

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氢溢出提高了催化剂的析氢反应 (HER) 活性，但不适用于去质子化析氧反应 (OER) 。对于可持续的氢经济来说，开发能够同时表现出良好的氢溢出和去质子化性能的非贵重催化剂具有重要意义。

近日， 南京理工大学 Haibo Zeng, 西安交通大学 Zhengfei Dai 设计了一个垂直的 MoS ₂ /NiPS ₃ 异质结，结合氢溢出和去质子化效应来促进 HER 和 OER 过程。

本文要点

要点 1. 理论分析表明，从 MoS ₂ 边缘到 NiPS ₃ 和双 DeP 途径的 HSo 具有 HER 和 OER 双功能催化活性。研究人员创新地揭示了统一 HSo 和 DeP 的潜在触发因素是内部偏振场。

要点2 . 接着对 HER/OER 双功能催化行为进行了进一步的实验研究和验证。通过在剥离的 NiPS ₃ 片层上垂直生长 MoS ₂ 纳米片，可以控制地构建一系列 MoS ₂ /NiPS ₃ 异质结构，垂直堆积的方式可以促进 MoS ₂ 的边缘暴露和 NiPS ₃ 基面的电催化激活。

要点3 . 在碱性水电解方面，优化后的 MoS ₂ /NiPS ₃ 复合材料的 HER 和 OER 的 η(10) 过电位分别为 112 mV 和 296 mV ，比单相电极具有更快的动力学性能。此外，可以在 1.64 V 的低 η ₁₀ 电池电压进行全水分解，具有 100 h 的良好稳定性，并通过太阳能辅助水电解槽进行演示，用于可持续的绿色制氢。

这项研究描绘了通过氢溢出和去质子化双重工程的非贵金属水分解电催化剂的可操作设计的基本框架。

Yaoda Liu, et al, Synergizing Hydrogen Spillover and Deprotonation by Internal Polarization Field in MoS ₂ /NiPS ₃ Vertical Heterostructure for Boosted Water Electrolysis, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202203615

https://doi.org/10.1002/adma.202203615

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