MoS2晶體基面上的位點對HER是惰性的(ΔGH*=1.92 eV)，而邊緣位點的活性與最先進(jìn)的鉑電催化劑相當(dāng)。為了暴露更多的活性邊緣位點，研究人員制備出非晶MoS3(a-MoS3)薄膜，其電化學(xué)性能優(yōu)于多晶MoS3和單晶MoS2顆粒。
此外，為了提高催化劑的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性，導(dǎo)電載體或載體是必不可少的。將分離的a-MoS3錨定在Pt晶格中可以產(chǎn)生界面活性吸附位點，從而調(diào)整適當(dāng)?shù)臍湮侥堋Ｒ虼?，在酸性和堿性條件下，a-MoS3錨定的Pt納米樹枝晶有望獲得更好的HER催化性能，并能加速HER反應(yīng)動力學(xué)。近日，南京師范大學(xué)許冬冬和李亞飛等報道了一種簡便合成Pt-a-MoS3 NDs的新方法，并詳細(xì)討論了a-MoS3的形成機理。具體而言，研究人員提出了一個兩步法來合成Pt-a-MoS3 NDs，首先，以抗壞血酸(AA)為還原劑，將鉬酸銨((NH4)2MoO4)還原成以離子形式限制在層狀膠束中的Mo原子；其次，將硫代硫酸鈉(Na2S2O3)加入到體系中，產(chǎn)生沉積在鉑納米枝晶上的S原子。由于S原子的強電負(fù)性，Pt位的電子密度減小并帶正電荷(Ptδ+)，而S位點的電子密度增大并帶負(fù)電荷(Sδ?)；負(fù)電荷的Sδ?可以取代MoO42?中的O原子形成MoS42?，然后在Pt表面聚合生成非晶態(tài)MoS3。實驗結(jié)果表明，在酸性和堿性溶液中，Pt-a-MoS3 NDs催化劑在10 mA cm?2電流密度下的過電位分別為11.5和16.3 mV，明顯低于商業(yè)Pt/C(?20.2和?30.7 mV)。此外，Pt-a-MoS3 NDs催化劑在酸性條件下，11.5 mV下連續(xù)運行80000 s左右，電流密度仍保持初始值的86.0%。此外，研究人員還證明了a-MoS3團簇和Pt的同時引入以及它們之間的界面效應(yīng)改變了催化反應(yīng)中間體的吸附能，進(jìn)一步加速了催化HER反應(yīng)動力學(xué)。綜上，該項工作提出了一種在鉑界面上構(gòu)建a-MoS3的合成方法，拓寬了異質(zhì)結(jié)界面材料的研究范圍，為開發(fā)高效的電催化劑提供了思路。Combining Highly Dispersed Amorphous MoS3 with Pt Nanodendrites as Robust Electrocatalysts for Hydrogen Evolution Reaction. Small, 2023. DOI: 10.1002/smll.202208077
