更新时间:2021-05-31 8:00 编辑:江贺鑫
二硫化锡(SnS2)作为过渡金属二硫化物(TMD),是一种能够在碱性电解质中用于析氢反应的经济实用、有巨大发展前景的电催化剂。但由于SnS2自身缺乏明显的固有催化活性、对氢气的吸附能力较差等问题的存在,导致SnS2的催化析氢能力一直受到限制。
近日,为了提高SnS2催化剂的催化析氢能力,武汉科技大学李轩科教授,张琴副教授德国锡根大学杨年俊教授报道了一种在SnS2/SnO2电催化剂上暴露高活性(100)面来促进高效析氢的方法,第一作者为湖南大学博士研究生吴静。
1. 实验结果显示,将二硫化锡/二氧化锡(SnS2/SnO2)异质结构设计生长在泡沫镍(表示为SnS2/SnO2-NF)上后,富含异质界面的SnS2/SnO2-NF催化剂表现出高活性(100)晶面,在这样的异质界面上,氢原子的水解能和吸附能被优化,增强了电子的转移过程,使其在碱性电解质中表现出优异的析氢性能。
2. SnS2/SnO2异质结构引入了更多的活性(100)面或高密度的活性位点,加速了电子和离子的扩散动力学,降低了水离解能,并优化了氢原子的吸附能。在该催化剂上,在碱性介质中实现了优异的HER性能。
3. 在超电势为108 mV、电流密度为-10mA·cm-2、塔菲尔斜率50.1 mV dec–1的条件下,该催化剂在1 M KOH中可以保持良好的催化析氢性能
参考文献
Jing Wu, et al, Exposing highly active (100) facet on a SnS2/SnO2 electrocatalyst to boost efficient hydrogen evolution
DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120200