FeMoS4纳米棒阵列：高效中性析氢催化剂

随着化石燃料的不断消耗，全球性的能源危机和环境污染问题日益严峻。氢能，作为一种无污染，燃烧热值高的理想型燃料越来越受到了人们的广泛关注。电解水被认为是一种高效的制氢方法。目前商用电解槽制氢法，需要昂贵的Pt催化剂，且反应需在强酸强碱环境中进行，不仅价格昂贵，而且对仪器设备也造成了严重的腐蚀。因此发展一种中性非贵金属析氢催化剂尤为重要。

图1.（a）FeOOH NRA/CC和FeMoS₄ NRA/CC的XRD图谱。（b）（d）FeOOH的扫描和透射电镜图。（c）（e）FeMoS₄的扫描和透射电镜图。（f-h）催化剂的析氢性能图。（i）FeMoS₄的模型结构图。（j）催化剂HER的自由能图谱。

四川大学孙旭平（点击查看介绍）课题组在以往的研究中发现，Fe元素的引入，可以使传统的电化学析氢材料性能有大幅度的提升（Nano Lett., 2016, 16, 6617−6621; Adv. Mater., 2017, 29, 1602441）。基于此，课题组成员首先在碳布上制备了FeOOH纳米棒阵列（FeOOH NRA/CC），在(NH₄)₂MoS₄溶液中，利用水热阴离子交换策略，制备3D无定型FeMoS₄纳米棒阵列催化剂（FeMoS₄ NRA/CC）。该催化剂在1 M的PBS溶液中展现出优越的电化学稳定性。该催化剂在10 mA cm^-2的电流密度下，仅需要204 mV的过电势，比前驱FeOOH NRA/CC少450 mV。且密度泛函理论证明，FeMoS₄拥有更有利的氢吸附自由能。该成果近期发表在Chemical Communications 上，第一作者为四川大学与济南大学联合培养博士研究生任祥，通讯作者为四川大学孙旭平教授和中科院宁波材料所陈亮研究员。

该论文作者为：Xiang Ren, Weiyi Wang, Ruixiang Ge, Shuai Hao, Fengli Qu, Gu Du, Abdullah M. Asiri, Qin Wei, Liang Chen, Xuping Sun

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

An amorphous FeMoS₄ nanorod array toward efficient hydrogen evolution electrocatalysis under neutral conditions

Chem. Commun., 2017, 53, 9000–9003. DOI: 10.1039/c7cc03702c

导师介绍

孙旭平

http://www.x-mol.com/university/faculty/38306