二硫化鉬（MoS2）因其優(yōu)先暴露的活性位點(diǎn)和長程/短程有序的原子排列，有望替代貴金屬Pt（鉑）實(shí)現(xiàn)電化學(xué)析氫反應(yīng)。
氫能作為一種理想的綠色能源，是世界各國發(fā)展的戰(zhàn)略和科學(xué)研究的熱點(diǎn)。而通過電解水來制氫，有效且可再生循環(huán)，其關(guān)鍵在于催化劑。近年來，MoS2催化劑由于其催化活性高、化學(xué)穩(wěn)定性好、資源豐富、成本低等特點(diǎn)在析氫反應(yīng)中具有潛大的應(yīng)用價值。單層MoS2是由兩層硫原子將一層鉬原子夾雜在中間形成類似三明治結(jié)構(gòu)的材料，是一個具有直接帶隙的半導(dǎo)體材料。
北京大學(xué)教授江穎等人提出了一種全新的激活和優(yōu)化MoS2基面催化活性的方法。研究發(fā)現(xiàn)，通過對基面不同區(qū)域的電催化局域測量，2H-2H疇區(qū)邊界和2H-1T相邊界都可作為基面上有效的催化活性位點(diǎn)；且相較之下，2H-1T相邊界比2H-2H疇區(qū)邊界更具催化活性。
所以，研究者就制備出了一種新型基于兩級結(jié)構(gòu)的多晶混相MoS2催化劑。這種兩級結(jié)構(gòu)富含2H-2H疇區(qū)邊界和2H-1T相邊界，具有優(yōu)異的催化性能，開啟過電位僅為0.1 V，當(dāng)陰極電流為10 mA/cm2時過電位低至136mV。此外，這種MoS2催化劑還具有出色的化學(xué)穩(wěn)定性，并可以同時適用于酸性或堿性的環(huán)境。
這種基于晶界調(diào)控的單層MoS2催化劑高效、可控，為將來工業(yè)化制氫的發(fā)展提供了新的思路。
擴(kuò)展資料：
二硫化鉬因其優(yōu)異的電化學(xué)性能，有望作為電極材料應(yīng)用于各種電化學(xué)能量存儲和轉(zhuǎn)換器件。其中，MoS2具有特殊的層狀結(jié)構(gòu)，其層間較弱的范德華力有利于鋰離子的嵌入和脫嵌，同時MoS2還具有良好的雙電層電荷存儲能力，因而其具有較高的理論儲鋰容量，是一種極具前景的鋰離子電池負(fù)極材料。
