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胶体合成富缺陷二硒化钼纳米片实现卓越催化活性

DOI：10.1007/s12034-019-1774-8 期刊：Bulletin of Materials Science 出版年份：2019 更新时间：2025-11-19 16:56:35
摘要： 富含缺陷且边缘垂直排列的过渡金属二硫化物（TMD）纳米片在多种催化应用中具有显著优势。然而，通过胶体合成法制备厚度不均一且富含缺陷的纳米片一直是一项挑战。本研究报道了一种2H相二硒化钼（2H-MoSe?）纳米片的胶体合成方法，通过调节配位溶剂的用量实现厚度调控，所制纳米片具有大量缺陷和垂直排列的边缘。拉曼光谱中额外的振动模式证实了这些纳米片中硒空位缺陷位点的存在。该纳米片展现出优异的电催化析氢反应性能：在10 mA cm?2电流密度下过电位低至210-225 mV，塔菲尔斜率仅为54-68 mV/dec。此外，这些MoSe?纳米片还通过低成本简化工艺用作染料敏化太阳能电池的对电极（CE），常规可获得与铂对电极（7.84±0.10%）相当的7.02±0.18%功率转换效率。该研究为制备具有卓越催化性能的层状TMD材料提供了新型合成策略。
作者： MD SAMIM HASSAN，ATANU JANA，SONIYA GAHLAWAT，NIMAI BHANDARY，SUSNATA BERA，PRAVIN P INGOLE，SAMEER SAPRA
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发一种胶体合成方法制备具有可控厚度且富含缺陷的MoSe2纳米片，并评估其在析氢反应和染料敏化太阳能电池中的催化性能。

研究成果

胶体合成法制备出富含缺陷且边缘垂直排列的二硒化钼纳米片，展现出卓越的析氢反应活性及可与铂媲美的染料敏化太阳能电池性能。更薄的纳米片因具有更高的导电性和比表面积而表现出更优的催化活性。该方法为开发适用于催化和太阳能电池应用的二维材料提供了广阔前景。

研究不足

合成方法需要进一步优化以更精确地控制厚度。染料敏化太阳能电池在环境条件下放置5天后，其稳定性表现出20%的效率下降。

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