应变化学剥离WS2纳米片增强析氢催化活性
材料科学
2015-06-12 v1
摘要
在低过电位下通过电催化高效析氢的能力为清洁能源带来了巨大希望。如果施加高于析氢反应（HER）热力学电势的电压，可以很容易地从水中实现析氢反应。大的过电位在能量上效率低下，但可以通过昂贵的铂基催化剂来降低。用廉价、地球储量丰富的电催化剂替代Pt将非常有利于清洁高效的析氢。为此，已有报道使用具有高浓度金属边缘的2H（三角棱柱）XS2（其中X = Mo或W）纳米颗粒作为电催化剂，显示出有前景的HER特性。XS2用于HER的关键挑战是增加活性位点的数量和催化活性。在这里，我们报道了化学剥离的WS2原子级薄纳米片作为高效析氢催化剂，具有非常低的过电位。原子分辨率透射电子显微镜和光谱分析表明，WS2增强的电催化活性与剥离后纳米片中高浓度的应变金属1T（八面体）相有关。密度泛函理论计算表明，1T相中应变的存在导致费米能级处态密度增强，并提高了WS2纳米片的催化活性。我们的结果表明，化学剥离的WS2纳米片可能是有趣的析氢催化剂。
引用
@article{arxiv.1212.1513,
title = {Enhanced Catalytic Activity in Strained Chemically Exfoliated WS2 Nanosheets for Hydrogen Evolution},
author = {Damien Voiry and Hisato Yamaguchi and Junwen Li and Rafael Silva and Diego C. B. Alves and Takeshi Fujita and Mingwei Chen and Tewodros Asefa and Vivek Shenoy and Goki Eda and Manish Chhowalla},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.1513},
year = {2015}
}
备注
23 pages, 3 figures