在MoS2的基面上设计硫空位是提高其催化活性的有效方法。然而,传统的方法只对负载在载体(如Si/SiO晶片或碳纸)上的多层或单层MoS2有效,而不能在块状或商用MoS2中得到有效应用。
近日,哈工大于永生教授,杨微微副教授报道了一种简单而通用的化学还原方法,用于在多层MoS2纳米片以及块状和商用MoS2中产生S-空位,包括通过脱硫“活化”还原2H-MoS2基面上的硫原子形成硫化氢(H2S)气体,类似于NaBH4还原金属氧化物中产生的氧空位。
文章要点
1)研究人员在具有多层MoS2纳米片的结构精准的模型催化剂上进行了实验验证,结果显示出由化学还原生成的S空位。
2)研究人员通过在块状和商用MoS2上还原产生S-空位进一步证明了该化学还原方法的通用性,从而显著提高了这两种情况下的HER活性。
3)研究发现,以多层MoS2纳米片为模型,在延长的脱硫时间和操作时间下,HER的活性具有稳定性,并且S-空位浓度和活性可以随还原时间的不同而变化。
S. Geng, et al, Engineering Sulfur Vacancies in Basal Plane of MoS2 for Enhanced Hydrogen Evolution Reaction, Journal of Catalysis (2020)
DOI:10.1016/j.jcat.2020.05.042
https://doi.org/10.1016/j.jcat.2020.05.042