碳纳米管表面Co/MoSe莫特-肖特基异质结的构筑及高效析氢研究(英文)

作     者：任先培 胡启威 凌芳 吴飞 李强 庞柳青 

作者机构：南开大学先进能源材料化学教育部重点实验室 中国地震局第一监测中心 四川轻化工大学物理与电子工程学院 

出 版 物：《新型炭材料(中英文)》 (New Carbon Materials)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：四川省自然科学基金项目(22NSFSC0335) DICP催化国家重点实验室项目(N-22-14) 

主　　题：二硒化钼 钴纳米粒子 莫特-肖特基异质结 析氢反应 

摘      要：二硒化钼(MoSe2)是一种先进的电解水制氢催化剂。然而，它的电催化性能目前还远不如金属铂(Pt)。将半导体与金属结合构建莫特-肖特基异质结被认为是一种提高催化活性的有效途径。本文采用溶胶-凝胶工艺和热还原法在碳纳米管表面制备了金属钴(Co)/半导体MoSe2莫特-肖特基异质结(Co/MoSe2@CNT)。实验和理论计算结果表明Co/MoSe2莫特-肖特基异质结会引起电子在界面处重新分布并形成一个内建电场，这不仅可以优化氢原子吸附的自由能，还可以提高析氢过程中电荷的传输效率。因此，Co/MoSe2@CNT获得了优异的析氢活性：在电流密度为10 mA cm-2时的过电势仅为185 mV、Tafel斜率为69 mV dec-1。这项工作提供了一种新的策略来制备Co/MoSe2莫特-肖特基异质结，并突出了莫特-肖特基效应的重要意义，有利于未来开发出更高效的莫特-肖特基电催化剂。