Core-shell structured ZnCo/NC@MoS2 electrocatalysts for tunable hydrogen evolution reaction
Core-shell structured ZnCo/NC@MoS2 electrocatalysts for tunable hydrogen evolution reaction
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用于可调析氢反应的核壳结构ZnCo/NC@MoS2电催化剂
DOI：
10.1016/j.electacta.2019.135445
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发表时间：
2020-01
影响因子：
6.6
通讯作者：
Aihua Yuan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jianhui Feng;Hu Zhou;Danyang Chen;Ting Bian;Aihua Yuan
高活性、低成本的电催化剂对于析氢反应是必不可少的。在这里，我们报道了一种制备分层核壳结构的方法：ZnxCo1-x/NC@MoS2。锌钴比影响了多面体的大小和Co纳米粒子的分布，从而改变了活性中心的暴露数量，从而提供了可调的HER活性。值得注意的是，杂化化合物表现出明显优于原始MoS_2的催化活性。最优催化剂在酸性介质中表现出非凡的性能，在10 mA/cm−2时的过电位为130mV，且具有很高的耐用性。HER的优异性能主要源于MoS_2边缘位暴露丰富、Co-N_x物种分布均匀以及载体的多孔性和高导电性等奇特的结构特征。本研究为开发廉价高效的金属有机骨架和MoS_2衍生的HER电催化剂提供了一种有前景的策略。
The electrocatalysts with high activity and low cost are essential for hydrogen evolution reaction (HER). Herein, we report an approach to prepare hierarchical core-shell structures ZnxCo1-x/NC@MoS2. The Zn/Co ratio affects the particle sizes of ZnxCo1-x/NC polyhedra and the distribution of Co nanoparticles, resulting in the change of the amount of exposed active sites and further afforded tunable HER activities. Notably, the hybrids exhibit significantly superior catalytic activities to pristine MoS2. The optimal catalyst displays an extraordinary HER performance in acid media with a low overpotential of 130 mV at 10 mA cm−2and high durability. The remarkable HER properties mainly originate from the fantastic structural characteristics such as abundant exposure of MoS2edge-sites, uniform distribution of Co-Nxspecies, as well as the porousness and high conductivity of supports. This research provides a promising strategy to develop inexpensive and highly-efficient HER electrocatalysts derived from metal-organic frameworks and MoS2.
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