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罗威课题组“六方相RuSe2氢电催化剂”研究取得新进展


来源: 作者: 更新时间:2021-01-21


118日,国际顶级期刊《德国应用化学》在线发表了亚洲体育罗威教授课题组的最新研究成果,该工作首次报道了六方相RuSe2纳米片的合成及其高效氢电催化反应活性。

论文题目为六方相RuSe2纳米片用于高效电催化氢析出,(“Hexagonal RuSe2 Nanosheets for Highly Efficient Hydrogen Evolution Electrocatalysis”),2018级博士研究生赵元萌,丛恒将副教授和2018级博士研究生李朋为本论文的共同第一作者,罗威教授为通讯作者。

层状过渡金属硫属化合物纳米材料(TMDs),如MoS2MoSe2等,以其独特的性能及其在电子、光电探测器、晶体管和电催化产氢(HER)等方面的潜在应用而备受关注。尽管已经有很多方法致力于制备不同组分和不同相的TMDs,目前层状TMDs的研究仍主要集中在元素周期表48族的金属。由于缺乏有效的合成方法,直到现在,六方相RuSe2尚未有实验报道。

在前期的研究中,罗威课题组开发了一系列高效氢电催化剂,如:过渡金属硫化物、磷化物、氮化物和硼化物等 (Adv. Mater., 2019, 31, 1806672; Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 14179; Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 4679; Adv. Energy Mater., 2019, 9, 1902449; Chem. Sci., 2020, 11, 12118) 。在本工作中,他们通过简单的胶体合成方法首次成功地制备了六方相RuSe2纳米片(h-RuSe2),并将其用于碱性和中性电催化产氢。原子分辨率透射电子显微镜证实,在h-RuSe2纳米片中可以同时观察到2H1T相。此外,h-RuSe2在高温退火时,会发生向热稳定相——立方相RuSe2 (c-RuSe2)纳米颗粒的相转变,这与理论计算的结果立方相RuSe2的形成能比六方相更低一致。进一步将h-RuSe2用于HER反应,可以达到类PtHER活性。该工作是拓展层状TMDs家族的重要一步,从而为高性能的HER层状TMDs催化剂的合理设计和合成开辟了新途径。

化学院陈胜利教授和付磊教授为该工作提供了理论指导和宝贵的建议。该工作得到了国家自然科学基金、科技部重点研发计划、湖北省杰出青年基金和中央高校基本科研业务费的资助。



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