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探究Ni<sub>x</sub>Sn<sub>2x</sub>S<sub>4x</sub>硫代尖晶石与多壁碳纳米管（MWCNTs）的协同效应及其在染料敏化太阳能电池、析氢反应和超级电容器中的性能提升
摘要： 通过简便方法合成了具有类硫代尖晶石结构的三功能硫化镍锡(NixSn2xS4x)与多壁碳纳米管(MWCNTs)复合材料(M–NixSn2xS4x)。采用密度泛函理论(DFT)研究了该复合材料的晶胞排列，理论分析合理推断出硫代尖晶石与MWCNTs之间存在协同效应。M–NixSn2xS4x复合材料展现出高金属导电性和优异电催化活性：作为染料敏化太阳能电池(DSSCs)对电极时，在氟掺杂氧化铟锡(FTO)基底上达到4.67%效率（对比Pt的5.23%）；作为析氢反应(HER)催化剂时性能媲美Pt，在石墨片电极上表现出良好循环稳定性，10 mA cm-2阴极电流密度下过电位仅-41 mV且塔菲尔斜率为43 mV/dec；作为电容材料时性能突出，替代昂贵泡沫镍集流体时在1 A g-1电流密度下比电容达1,200 F g-1，经15,000次循环后仍保持92.6%的初始容量。
关键词： HER（析氢反应），硫代尖晶石，混合超级电容器，循环稳定性，低过电位，染料敏化太阳能电池（DSSCs）
更新于2025-09-19 17:13:59
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在二硫化钼纳米片单表面简易、快速且可控地制备铂纳米颗粒及其在析氢反应中的应用
摘要： 近期，由于结构对称性破缺，非对称功能化的二维（2D）纳米材料作为构建多功能、多维系统单元的优异候选者引起了广泛关注。然而，其制备过程通常需要高真空环境或特殊设备，且所得样品稳定性差、产率低。本研究开发了一种简便方法，通过热解分解和原位功能化实现铂纳米颗粒（NPs）在二硫化钼（MoS2）纳米片单侧的不对称沉积。通过调节铂前驱体与MoS2的比例，可良好控制Pt NPs的尺寸分布和形貌。Pt NPs在MoS2纳米片上的非对称修饰（Pt-MoS2）可能源于Pt NPs与MoS2基面之间更强的相互作用，这种作用强于相邻MoS2层间的范德华力。析氢反应（HER）结果表明，更高的铂负载量能带来更优的HER性能，过电位低至120 mV且塔菲尔斜率仅为28 mV·dec-1。值得注意的是，该合成方法同样适用于其他二维纳米片的非对称功能化，将极大推动这类不对称纳米结构的简易制备与实际应用。
关键词： HER（析氢反应），纳米片，二硫化钼，纳米颗粒，不对称结构
更新于2025-09-12 10:27:22
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CTAB辅助合成爆米花状中空球形MoS2用于高效产氢
摘要： 采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）作为表面活性剂，通过一步水热法制备了易碎中空球形二硫化钼（MoS2）。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对材料的结构与形貌进行了表征。CTAB的添加对控制MoS2形貌起关键作用：随着CTAB用量增加，MoS2形貌从片状转变为中空球体并最终破碎。与未添加CTAB的MoS2及封闭中空球形MoS2相比，这种易碎中空球形MoS2在析氢反应（HER）中展现出更优的电化学性能，且经过1000次循环后仍保持良好稳定性。我们认为这种性能提升源于易碎中空球体具有大比表面积和丰富的催化活性位点。总体而言，该优化催化剂表现出159 mV的起始过电位、65 mV·dec?1的低塔菲尔斜率以及较好的稳定性。
关键词： HER（析氢反应），Dissilient（抗碎的；有弹性的），MoS2（二硫化钼），CTAB（十六烷基三甲基溴化铵），Hollow sphere（空心球）
更新于2025-09-09 09:28:46