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Nano Energy:Ru單原子摻入連續(xù)MoS2-Mo2C異質(zhì)結(jié)構(gòu)用于高性能和穩(wěn)定的水分解

Nano Energy:Ru單原子摻入連續(xù)MoS2-Mo2C異質(zhì)結(jié)構(gòu)用于高性能和穩(wěn)定的水分解
將金屬單原子整合成納米結(jié)構(gòu)是一種新方法,這可以激發(fā)活性中心的數(shù)量和類型,以提高水分解中析氫反應(yīng)(HER)和析氧反應(yīng)(OER)的催化活性。韓國全北國立大學(xué)的Nam Hoon KimJoong Hee Lee等人提出了一種基于連續(xù)硫化鉬碳化物異質(zhì)結(jié)構(gòu)的納米片,通過有效的合成策略,該納米片摻入了Ru原子(2.02 at%),并包裹在高導(dǎo)電性1D TiN納米棒陣列(Ru-MoS2-Mo2C/TiN)上以形成3D分級多孔材料。?
Nano Energy:Ru單原子摻入連續(xù)MoS2-Mo2C異質(zhì)結(jié)構(gòu)用于高性能和穩(wěn)定的水分解
Ru-MoS2-Mo2C/TiN呈現(xiàn)出一種包覆完整的核殼結(jié)構(gòu),Ru原子分布均勻,內(nèi)相和外相之間具有良好的相互作用。大量垂直生長的納米片形成獨特的開放多孔結(jié)構(gòu),可以暴露更多的電活性位點和邊緣,這更有利于傳質(zhì)。?
Nano Energy:Ru單原子摻入連續(xù)MoS2-Mo2C異質(zhì)結(jié)構(gòu)用于高性能和穩(wěn)定的水分解
理論計算結(jié)果表明,獨特的連續(xù)MoS2-Mo2C異質(zhì)結(jié)構(gòu)形成產(chǎn)生了特殊的協(xié)同效應(yīng),提供了大量具有合理吸附能的多個電活性位點,另外,MoS2Mo2C上的Ru單原子分別為OERHER的主要活性位點Ru-MoS2-Mo2C/TiN電極中各材料產(chǎn)生協(xié)同作用,電子結(jié)構(gòu)和催化活性得到了優(yōu)化,在1.0 M KOH溶液中,當(dāng)電流密度為10?mA?cm-2時,OERHER的過電位分別為280 mV 25 mV。其優(yōu)異的催化活性歸因于電極大的電化學(xué)活性表面積和快速的電荷轉(zhuǎn)移能力。Ru-MoS2-Mo2C/TiN是一種優(yōu)異的電化學(xué)水分解雙功能電催化劑。
Rutheniumsingle atoms implanted continuous MoS2-Mo2C heterostructurefor high-performance and stable water splitting. Nano Energy, 2021, DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106277.
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106277

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