典型文献
具有硫空位的磷掺杂二硫化钼用于增强电化学水分解
文献摘要:
由于其丰度高、电化学稳定性强,MoS2被认为是一种极具前途的电催化剂.然而,其导电性差和活性低,因此催化性能受到限制.此外,MoS2无法满足工业化大规模应用的要求.本工作中,为了获得具有S空位缺陷的P掺杂MoS2催化剂,我们在室温下通过固相离子交换将P插入到MoS2基体中.当P掺杂量为11.4 wt%时为最佳,所制备的催化剂具有优异的电催化析氢(HER)和析氧(OER)性能.碱性条件下,在10 mA cm-2电流密度下对应的过电位分别为93和316 mV,这些数值超过了先前报道的大多数二硫化钼基材料的过电位.理论计算和实验结果都表明,MoS2基面上形成的掺杂P活性中心及由P掺杂引起的S空位缺陷的协同作用增强了催化剂的本征电子电导率和电催化活性.密度泛函理论计算表明,与原始的MoS2相比,P优化了MoS2氢吸附自由能,从而显著提高了掺杂后催化剂对HER的固有活性.P掺杂MoS2对OER的催化活性增强归因于掺杂P促进羟基和含氧中间体的吸附及反应能垒的降低.本研究提出了一种全新、环保、便捷的固相离子交换法来提高二维过渡金属硫族化合物在大规模应用中的电催化能力.
文献关键词:
中图分类号:
作者姓名:
薛鸿垚;孟阿兰;陈春俊;薛鸿焱;李镇江;汪传生
作者机构:
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引用格式:
[1]薛鸿垚;孟阿兰;陈春俊;薛鸿焱;李镇江;汪传生-.具有硫空位的磷掺杂二硫化钼用于增强电化学水分解)[J].中国科学:材料科学(英文),2022(03):712-720
A类:
固相离子交换
B类:
磷掺杂,二硫化钼,强电,电化学水分解,电化学稳定性,MoS2,前途,电催化剂,导电性,催化性能,受到限制,空位缺陷,wt,电催化析氢,HER,析氧,OER,碱性条件,mA,电流密度,过电位,mV,先前,数二,基材,基面,活性中心,电子电导率,电催化活性,密度泛函理论计算,氢吸附自由能,归因于,含氧,中间体,能垒,离子交换法,二维过渡金属硫族化合物
AB值:
0.309927
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