碱性介质中析氢反应催化剂：在 Ag-Ag$_2$S-MoS$_2$ 界面构筑协同机制
材料科学
2022-09-13 v1 化学物理
摘要
设计用于碱性条件下 HER 的电催化剂，以克服由额外水分解步骤引起的缓慢动力学，是促进氢经济中公认的难题。为此，精细调控纳米颗粒的原子尺度结构与表面组成是一种常用策略，具体而言，利用杂化结构可产生协同效应，从而得到高活性催化剂。在此，我们提出一种 Ag@MoS 核壳催化剂，其在 0.5 M H2SO4 与 0.5 M KOH 中均对析氢反应（HER）表现出良好结果。在该杂化结构中，MoS 壳层为应变且缺陷的，且导电核与壳层间发生电荷转移，有助于电催化活性。包壳过程导致核中生成大量 AgS，调节 Ag、AgS 与 MoS 的相对比例可改善催化活性并实现快速电荷转移动力学。我们认为碱性 HER 的增强与界面的协同效应有关：AgS 中的 Ag(I) 位点驱动水分解步骤，形成的氢随后在缺陷 MoS 壳层上复合。本研究展示了杂化结构作为功能纳米材料的优势，并提供了一种在碱性条件下活化 MoS 用于 HER 的方案。
引用
@article{arxiv.2209.04557,
title = {Catalysts for the hydrogen evolution reaction in alkaline medium: Configuring a cooperative mechanism at the Ag-Ag$_2$S-MoS$_2$ interface},
author = {Avraham Bar-Hen and Simon Hettler and Ashwin Ramasubramaniam and Raul Arenal and Ronen Bar Ziv and Maya Bar Sadan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.04557},
year = {2022}
}