電激發活化材料,實現高效電催化產氫!

電化學產氫是生產可持續燃料的關鍵技術。過渡金屬二硫屬化物(TMDCs)是析氫出應(HER)的電催化劑具有廣闊的前景。過渡金屬二硫屬化物(TMDCs)是催化析氫反應(HER)良好的電催化劑。該類材料最吸引人的特性之一是一些TMDCs在電解水過程中易於原位活化,從而使得電催化活性逐漸增強。TaS和NbS都表現出這種特性,在反應過程中代表HER性能的基本指標逐漸提高。但是,到目前為止,這是已知的唯一顯示出這種特性的TMDC材料。因此,發展新的能在電催化過程中原位操作活化的電催化劑至關重要,並且對於理解HER的反應機理和新型電催化系統的未來發展具有重要意義。

電激發活化材料,實現高效電催化產氫!

有鑑於此,近日,格拉斯哥大學Jessica C. McGlynn,Alexey Y. Ganin等合成了一種1T'-MoTe電催化劑。

電激發活化材料,實現高效電催化產氫!

本文要點

要點1. 研究發現,當電極置於在陰極偏壓下時,金屬1T'-MoTe的催化性能得到顯著提高。實驗表明,維持10µmA cm的電流密度所需的過電位從320µmV降低到了178µmV。

電激發活化材料,實現高效電催化產氫!

要點2. 進一步研究表明,這種快速和可逆的激活過程的起源是H吸附到1T'-MoTe表面的Te位置上。該活化過程突出了電極材料電子結構中細微變化的重要性,以及這些細微變化如何影響隨後體現出的電催化活性。

Jessica C. McGlynn, et al. The rapid electrochemical activation of MoTe for the hydrogen evolution reaction. Nat. Commun., 2019

DOI: 10.1038/s41467-019-12831-0


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