The design and construction of 3D rose-petal-shaped MoS2 hierarchical nanostructures with structure-sensitive properties
The design and construction of 3D rose-petal-shaped MoS2 hierarchical nanostructures with structure-sensitive properties
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具有结构敏感特性的3D玫瑰花瓣状MoS2分级纳米结构的设计与构建
DOI：
10.1039/c4ta01004c
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发表时间：
2014-05
影响因子：
11.9
通讯作者：
Yao JuMing
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhu Han;Du MingLiang;Zhang Ming;Zou MeiLing;Yang TingTing;Fua YaQin;Yao JuMing
以碳化电纺纳米纤维为模板，设计并构建了玫瑰花瓣状的MoS2分级纳米结构，该结构对析氢反应（HER）表现出高度结构敏感的特性。我们首先通过结合静电纺丝和碳化工艺合成碳纳米纤维（CNF）垫，然后将CNF垫用作通过CVD方法直接生长MoS2纳米晶体的基底。通过在纳米尺度上控制MoS2形态，我们构建了结构的演变，并优先暴露更多的催化活性边缘位点，从而提高了电化学催化活性的性能。由于其高度暴露的边缘以及与底层 CNF 优异的化学和电耦合，MoS2-CNF 纤维垫表现出优异的 HER 活性，过电位小至~0.12 V，塔菲尔斜率小至每十年 45 mV。我们的研究结果为设计和工程催化、电子设备和其他潜在应用的先进纳米结构提供了一种可行的方法。
Rose-petal-shaped MoS2 hierarchical nanostructures were designed and constructed using carbonized electrospun nanofibers as a template, which exhibit highly structure-sensitive properties for the hydrogen evolution reaction (HER). We first synthesized carbon nanofiber (CNF) mats by combining the electrospinning and carbonization processes, and then the CNF mats were used as a substrate for the direct growth of MoS2 nanocrystals via the CVD method. By controlling the MoS2 morphology at the nanoscale, we constructed evolutions in the structures and preferentially exposed more catalytically active edge sites, enabling improved performance for electrochemical catalytic activity. Because of their highly exposed edges and excellent chemical and electrical coupling to the underlying CNFs, MoS2–CNF fiber mats exhibited excellent HER activity with a small overpotential of ∼0.12 V and a small Tafel slope of 45 mV per decade. Our findings provide a feasible way to design and engineer advanced nanostructures for catalysis, electronic devices, and other potential applications.
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I. Zafiropoulou;M. Katsiotis;N. Boukos;M. Karakassides;S. Stephen;V. Tzitzios;M. Fardis;R. Vladea;S. Alhassan;G. Papavassiliou
通讯作者：
I. Zafiropoulou;M. Katsiotis;N. Boukos;M. Karakassides;S. Stephen;V. Tzitzios;M. Fardis;R. Vladea;S. Alhassan;G. Papavassiliou
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作者：
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Dai, Hongjie
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Q. Qing;D. Nezich;J. Kong;Zhongyun Wu;Zhongfan Liu