AFM: 异相工程: 1+1>2！MoTe2中的异相边界具有高HER活性

对于可持续和清洁的制氢，水电解或析氢反应(HER)被认为是最有前途的工艺，但催化电极(例如铂电极)的高成本限制其发展。过渡金属二硫属元素化物(TMD)的相工程被认为是促进高效催化(例如析氢反应(HER))的有前途的策略。

基于此，韩国科学技术研究院(KAIST)Heejun Yang、梨花女子大学Suyeon Cho等通过实验证明了在大规模MoTe₂薄膜中半导体2H和金属1T’相的异相边界处增强的HER。

在该项研究中，研究人员随机定位的2H/1T’异相区域的面积密度可以在合成过程中通过化学气相沉积(CVD)进行控制。使用电子束光刻制造包含选定异相边界的微反应器，这是研究单位样品区域内不同长度的异相边界处局部HER的关键。尽管所选的异相边界与局部HER的开放区域的面积比很小，但与MoTe₂原始2H和1T’基面的HER性能相比，在微反应器中观察到了HER的明显改善。

HER测量结果显示，2H/1T’异相MoTe₂具有非凡的HER品质因数、周转频率(TOF)；异相边界处的Te原子表现出极大的TOF值(317 s^-1)，是原始1T’相的10³倍。使用开尔文探针力显微镜用于研究电荷分布和能带结构，结果显示，跨异相边界的表面电位变化为50 mV，表明发生了带弯曲和局部电荷积累。

该项工作对不同异相边界面积比的HER研究表明，异相边界处的原子可以通过局部电荷积累被高度活化，从而改善异相TMD的电化学催化性能。

Heterophase Boundary for Active Hydrogen Evolution in MoTe₂. Advanced Functional Materials, 2021. DOI: 10.1002/adfm.202105675

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AFM: 异相工程: 1+1>2！MoTe2中的异相边界具有高HER活性

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