【摘 要】
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电催化和光催化分解水是制备氢气和氧气最有前景的方法之一。高效的阴极和阳极催化剂至关重要。本文主要进行了双功能催化材料的结构设计,催化材料的制备及研究其对电催化和光-电催化析氢和析氧性能的影响。首先微波辅助水热制备均匀分布二硫化钼的硫化镍纳米棒阵列,然后电化学沉积一层硫化钴纳米片。制备的样品不仅赋予电子沿硫化镍纳米棒向泡沫镍的易迁移性,还通过分层生长的硫化钴和二硫化钼纳米片来最大限度地将活性边缘位置
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电催化和光催化分解水是制备氢气和氧气最有前景的方法之一。高效的阴极和阳极催化剂至关重要。本文主要进行了双功能催化材料的结构设计,催化材料的制备及研究其对电催化和光-电催化析氢和析氧性能的影响。首先微波辅助水热制备均匀分布二硫化钼的硫化镍纳米棒阵列,然后电化学沉积一层硫化钴纳米片。制备的样品不仅赋予电子沿硫化镍纳米棒向泡沫镍的易迁移性,还通过分层生长的硫化钴和二硫化钼纳米片来最大限度地将活性边缘位置暴露于反应溶液中,从而明显提高电催化析氢和析氧活性。电化学测试显示CoS-MoS2/Ni3S2/NF纳米棒阵列达到电流密度为10 mA cm-2时,在1.0 M KOH里,对应析氢和析氧仅为85 mV和225 mV的低过电位,分别优于大多数当前的非贵金属电催化材料。在二电极体系电解水中,达到电流密度为10 A cm-2时,仅为1.62 V。首先制备覆盖氧化钼纳米片的桑葚状的硫化镍纳米球阵列,然后通过电化学沉积一层硫化镉。制备的CdS-MoO3/Ni3S2/NF在1.0 M KOH里,在电流密度为10 mA cm-2时,具有30 mV和192 mV的超低过电位分别对应析氢和析氧,其中析氢性能接近于商业Pt/C,优于目前所报道的大多数非贵金属电催化材料。在二电极体系电解水中,达到电流密度为10 mA cm-2时,仅为1.58 V。CdS、MoO3和Ni3S2/NF之间的易电子转移和良好设计的结构形成协同效应,N型CdS、P型MoO3和N型Ni3S2形成具有丰富的异质结构的半导体催化剂,构建了 Z型体系光催化水分解。光电化学测试表明CdS-MoO3/Ni3S2/NF是一种高效的电及光电催化材料。
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