基于简易微波方法制备高性能MoS_2/石墨烯纳米复合材料用于高效析氢反应(英文)

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作者Shatila Sarwar ; Amit Nautiyal ; Jonathan Cook ; 袁一斐 ; 李俊豪 ; Sunil Uprety ; Reza Shahbazian-Yassar ; 王瑞刚 ; Minseo Park ; Michael J.Bozack ; 张新宇
单位Department of Chemical Engineering, Auburn University;Department of Mechanical and Industrial Engineering, University of Illinois at Chicago;Chemical Sciences and Engineering Division, Argonne National Laboratory;Department of Metallurgical and Materials Engineering, University of Alabama;Department of Physics, Auburn University;
来源Science China Materials
出版年2020
期号01
摘要
用于析氢反应(HER)的低成本、高效能催化剂对于推进基于清洁氢气的能源工业非常重要.二维二硫化钼(MoS_2)具有显著的催化性能,因而已被人们广泛深入研究.然而,大多数现有的合成方法耗时、复杂且效率较低.本文通过超快(60秒)微波引发的方法生产MoS_2/石墨烯催化剂.石墨烯的高比表面积和导电性为MoS_2纳米片的生长提供了有利的导电网络和快速电荷转移动力.文中制备的MoS_2/石墨烯纳米复合材料在酸性介质中对HER表现出优异的电催化活性,具有62 mV的低起始电位,高阴极电流和43.3mV/dec的Tafel斜率.除了优异的催化活性外, MoS_2/石墨烯还具有较长的循环稳定性,在250 mV的过电位下阴极电流密度高达1000 mA cm~(-2).此外, MoS_2/石墨烯催化剂在30–120°C范围内具有出色的HER活性和36.51 kJ mol~(-1)的低活化能,提供了潜在的大批量生产和制备的机会.

@ 2023 版权所有 中国地质图书馆 (中国地质调查局地学文献中心)

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