我校师生在国际学术期刊ACS Energy Letters上发表最新研究成果

来源: 质安学院 作者:李敏杰 添加日期:2022-10-09 16:56:15 阅读次数:

我校质量与安全工程学院李敏杰副教授与北京大学材料学院张艳锋教授合作,在电催化水解析氢催化纳米材料研究方面取得新进展。该成果于2022年10月以“Controllable Growth and Defect Engineering of Vertical PtSe2 Nanosheets for Electrocatalytic Hydrogen Evolution”为题发表在高水平国际学术期刊ACS Energy Letters (IF 23.991,中科院1区)上。第一作者为我校质量与安全工程学院2020级硕士研究生陈康。

二维(2D)PtSe2因其催化活性高、导电性及化学稳定性良好等特点在能源等领域受到广泛关注。然而,在传统平面基底上合成的二维PtSe2纳米片活性位点仅限于边缘位置。

该研究通过常压化学气相沉积法(APCVD)在纳米多孔金基底上直接合成具有丰富边缘活性位点的三维垂直取向1T-PtSe2纳米片,成功实现了高密度、垂直取向1T-PtSe2纳米片的可控制备。1T-PtSe2纳米片独特的垂直结构具有丰富的活性位点和优异的电子传输性能,使其具有较高的电催化析氢反应性能。更重要的是,研究开发了一种Ar+溅射制备方法,可引入大量的表面缺陷(如Se空位、低价Pt),以进一步提高惰性基面的电催化活性。这种垂直取向、富含缺陷的1T-PtSe2纳米片应用于电催化析氢反应中具有较低的Tafel斜率、非常高的交换电流密度以及在大电流密度下有良好的长程稳定性。

该研究为引入三维导电基底合成垂直取向的二维层状过渡金属硫属化物 (TMDCs)纳米片开辟了新途径,并且,通过在基面构造独特的三维结构和缺陷工程,为大幅度提高基于TMDCs的电催化剂的HER性能提供了新的思路。

此项工作得到国家自然科学基金(21878302,51925201,T2188101),国家开放研究基金(KF202011)以及中国博士后科学基金(2021M690195)的支持。

原文链接  https://doi.org/10.1021/acsenergylett.2c01810


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