王保国、徐建鸿教授课题组关于少层二硫化钼纳米片的连续可控制备与高效电催化析氢性能的研究进展

作为最有希望的替代燃料之一,氢能被寄予厚望。电解水被认为是最清洁和最有效的制氢方法,然而目前其制氢成本较高,有待于开发高效电催化剂。二硫化钼(MoS2)具有较高的催化活性和较低的催化成本,被认为是最有发展前景的催化剂之一。它的连续生产和高效制备成为未来工业生产的关键问题。在这项工作中,清华大学化工系徐建鸿教授课题组开发了一种高传热传质速率的连续微反应方法来合成具有丰富活性位点的MoS2纳米片。有缺陷的MoS2纳米片表现出优异的HER性能,在电流密度为10 mAcm-2时,其过电位为260 mV, Tafel斜率小(53.6 mV dec-1),耐久性突出,可与大多数报道的MoS2基催化剂相媲美,本文提出的微反应连续可控制备方法为合成各种纳米二维材料开辟了一条新的途径。文章以“Continuous synthesis of few-layer MoS2 with highly electrocatalytic hydrogen evolution”为题,发表在Green Energy & Environment。本文成功地基于微反应技术连续可控制备得到了少层二硫化钼纳米片,鉴于其暴露的活性位点更多及层间电子跃迁导电性的增强,片状二硫化钼应用于电解水制氢具有优异的催化性能。此外,这种新颖的制备方法也为二维材料合成开辟了一条新的途径,也为进一步设计基于二硫化钼的复合材料提供了良好的基础。