Li等人[11]设计了一种简单而有效的方法,用于在2H相液相剥离型MoS2(简称exf-MoS2)上生长少量1T相溶剂热合成的MoS2(简称syn- MoS2)。通过将所有二维MoS2结合到具有多晶相的同质结构中,该方法相对于传统方法合成分层纳米结构MoS2至少具有三个优点:(1)在exf- MoS2上生长syn- MoS2产生具有分层纳米结构的同质结构和令人兴奋的属性(2)exf- MoS2上的垂直排列的syn-MoS2提供了具有更多暴露的活性位点的边缘 - 边缘结构。(3)固定的金属1T相syn-MoS2改善了同质结构的电导率,以促进电子传输并引入电解质的有效传质通道。在exf-MoS2上构建vh-MoS2的垂直排列的syn-MoS2的合成主要由两个步骤组成。单层和几层exf-MoS2纳米片通过超声辅助剥离体积较大的二硫化钼(MoS2)在DMF等适宜的溶剂中。exf-MoS2在DMF中的沉积实验通过在放置2周后观察exf-MoS2分散体优先研究。 DMF中的exf-MoS2保持良好分散状态而没有任何沉淀。 exf-MoS2表现出纳米片结构,表明通过液相超声处理从体MoS2成功脱落。在不存在exf- MoS2的情况下MoS2的溶剂热合成总是产生2H相syn-MoS2。生成的syn- MoS2纳米片自组装成纳米花结构。如图1c所示,exf-MoS2和硫代钼酸铵分别用作模板和前体,用于vh-MoS2的溶液处理生长。最后,在exf-MoS2模板上成功地垂直排列了几层1T相syn-MoS2,从而在两个边缘和基面提供高表面积和丰富的活性位点。调节vh-MoS2中exf-MoS2和syn-MoS2的质量比,得到的产物分别表示为vh-MoS2-1,vh-MoS2-2和vh-MoS2-3。图1.2c和1.2d显示了不同放大倍数下的vh-MoS2-2的形态,其显示出均匀涂覆在大侧面exf-MoS2上的具有超薄,互连和起皱的syn-MoS2的分层结构。总体上没有观察到明显的MoS2聚集体,这表明exf-MoS2纳米片用作有效固定原位生长的syn-MoS2的理想模板。系统地研究了不同exf-MoS2含量的vh-MoS2的形貌。对于具有足够的exf-MoS2模板的vh-MoS2-1样品(图1.2a和1.2b),仅在exf-MoS2纳米片上发现稀疏的syn-MoS2纳米片。相反,如图1.2e和1.2f所示,vh-MoS2-3样品中多余的syn-MoS2纳米片倾向于堆叠在一起形成纳米花结构。测量exf-MoS2,syn-MoS2和vh-MoS2-2的氮吸附/解吸等温线,vh-MoS2-2具有明显的放大比表面积62.2m2· g-1,明显大于exf- MoS2(43.5 m2·g-1)和syn-MoS2(31.5 m2· g-1),表明exf-MoS2可以被认为是一种有效的模板,用于连续修饰表面积增大的全MoS2分级纳米结构。具有大纵横比的exf-MoS2模板为1T相syn-MoS2提供理想的生长表面。 同样,由于存在syn-MoS2,有效地避免了exf-MoS2纳米片的凝聚和重新堆积的倾向。所得到的全MoS2同质结构表现出较好的HER催化活性,在10mA· cm-2下的低过电位(116mV),60mV dec-1的塔菲尔斜率也很小,同时拥有显著的循环稳定性,这是由于与改善的暴露活性 以及在分层多晶型MoS2同质结构中增强的金属导电性。 这种简单而有效的方法可能会扩展到设计和合成基于TMD的同质结构材料,用于高性能HER催化剂和其他基于能量的应用。
图1.2(a,b)vh-MoS 2 -1,(c,d)vh-MoS 2 -2和(e,f)vh-MoS 2 -3的高倍和低倍放大的SEM照片。
1.2.3钼基磷化物
由于与铂族金属类似的d-带状态[12],近来已经广泛报道了钼基化合物如硫化物,碳化物,氮化物,和磷化物作为HER的有效催化剂。其中,磷化钼 (MoP)纳米结构即使在本体或无定形形式中也可以显示HER的显着催化性能。目前,研究人员主要致力于设计MoP基电催化剂的独特纳米结构或调谐元件组分[13],以提高HER活性,如非晶态MoP NPs, MoP纳米片, MoS2(1- x)P x,和MoP | S。虽然在制备高活性MoP方面取得了一些进展,但暴露的活性位点受形态和纳米结构的影响。此外,良好结晶的纳米结构MoP通常在超过800℃的温度下形成[14];因此,设计独特的纳米结构以防止其在高温下的聚结和聚集仍然是一个巨大的挑战。 二维离子型多孔聚合物在储能材料的应用(3):http://www.chuibin.com/huaxue/lunwen_205803.html