Журнал наноматериалов и молекулярных нанотехнологий

Массивы нанопластин MoS2 в качестве основы для декорирования наночастицами Pt и их влияние на электрохимическое расщепление воды

Науйокайтис А, Залнеравичюс Р, Арлаускас К, Пакстас В, Ягминас А

Массивы нанопластин MoS2 в качестве основы для декорирования наночастицами Pt и их влияние на электрохимическое расщепление воды

Разработка активного электрокатализатора для расщепления воды остается одной из ключевых задач для дальнейшего прогресса этой технологии. В этом исследовании удивительное улучшение производительности HER было получено на подложке Ti, покрытой массивом смеси сульфидов/оксидов молибдена с несколькими слоями нанопластин, изготовленных с помощью гидротермального синтеза и последующего электрохимического декорирования сверхмалыми наночастицами Pt. Таким образом, наблюдалось повышение эффективности HER до 10 раз и более, достигая производительности HER, характерной для поверхности Pt. Для выявления преобразований, осуществляемых в ходе длительного и интенсивного выделения водорода на сконструированных электродах, были выполнены исследования с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) и SEM высокого разрешения (HRSEM), рентгеновской дифракции (XRD), рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS), спектроскопии комбинационного рассеяния света и циклической вольтамперометрии. Полученные результаты были приписаны созданию многочисленных чрезвычайно активных каталитических участков вдоль краев нанопластин и на их поверхности в ходе десульфурации потоком выделяющегося водорода и осаждения наночастиц Pt/PtO. Удивительная сверхвысокая каталитическая эффективность HER с перенапряжением в несколько мВ и плотностью тока, превышающей 190 мА см-2 при -200 мВ против напряжения смещения RHE, была получена при загрузке всего 6,0 мг м-2 Pt.