还原氧化石墨烯纳米片与二硫化钼双层杂化用于增强析氢反应
材料科学
2025-12-10 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二维（2D）二硫化钼（MoS2）纳米片作为一种有前景且低成本的替代催化剂用于析氢反应（HER），已引起广泛关注。然而，其聚集性和导电性差限制了催化活性。因此，研究人员正在探索通过与类似先进二维材料杂化来改善MoS2的导电性和电活性边缘密度。这里，将还原氧化石墨烯（rGO）纳米片添加到液相剥离MoS2分散液中，制备滴涂MoS2@rGO杂化电极用于HER。研究结果揭示了约1.1 nm厚的MoS2双层的形成，MoS2@rGO的催化性能取决于氧化石墨烯的还原程度。rGO适度还原防止了MoS2双层重新堆叠，改善了导电性，保留了增强层间距的含氧基团，并暴露了更多电活性边缘。当与最优还原时间制备的rGO杂化时，该杂化系统通过获得最低过电位（约70 mV）和最低塔菲尔斜率（约46 mV dec⁻¹），超越了原始MoS2双层的效率。这表明与rGO杂化的MoS2双层为超越基于MoS2电极的电催化效率提供了一种有前景的方法。这些发现为未来应变工程、缺陷工程以及MoS2双层与rGO混合系统的高端扭转角组装拓展了机会。
引用
@article{arxiv.2512.08781,
title = {Molybdenum Disulfide Bilayers Hybridized with Reduced Graphene Oxide Nanosheets for Enhanced Hydrogen Evolution Reaction},
author = {Bruno Ferreira Brischi and Gabriela Frajtag and João Pedro da Silva Mariano and Laís Fernanda Medeiros Ruela and Gustavo Duarte Verçosa and Camila Desiderio Fernandes and Murilo Santhiago and Letícia Mariê Minatogau Ferro and Leandro Merces},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.08781},
year = {2025}
}
备注
Bruno Ferreira Brischi, Gabriela Frajtag, Jo\~ao Pedro da Silva Mariano, and La\'is Fernanda Medeiros Ruela contributed equally to this work