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二硫化鉬（MoS₂）作為一種電子高度可調的催化劑材料，調整其電子結構對于提高其本征析氫反應（HER）活性的關鍵。然而，對MoS₂基催化劑表面電子結構的理解和調控仍然存在巨大挑戰。

近日，中科院北京納米能源與納米系統研究所楊亞研究員和哈爾濱工業大學（深圳）汪桂根副教授（共同通訊作者）等人報道了他們通過調整其相位調制的電子結構與界面化學和磷或硫注入缺陷的協同作用，設計并合成了具有多異質結界面的電催化劑（1T_0.81-MoS₂@Ni₂P）。

在酸性和堿性環境中，當電流密度為10 mA/cm²時，1T_0.81-MoS₂@Ni₂P具有38.9和95 mV的小過電位，Tafel斜率為41和42 mV/dec，表現出優異的HER活性和良好的穩定性，且優于商用Pt/C催化劑和其他報道的Mo基催化劑。

通過密度泛函理論（DFT）計算表明，在MoS₂中加入金屬相和本征HER活性Ni基材料可以有效地調節其電子結構，使其禁帶變窄。此外，X射線吸收光譜表明還原Ni具有空軌道，有助于增加H結合能力。所有這些因素都會降低Mo-H鍵強度，大大提高這些材料的HER催化活性。

Interfacial electronic structure engineering on molybdenum sulfide for robust dual-pH hydrogen evolution. Nat. Commun., 2021, DOI: 10.1038/s41467-021-25647-8.

https://doi.org/10.1038/s41467-021-25647-8.

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楊亞/汪桂根Nature子刊：調整MoS2電子結構工程和界面助力穩定雙pH析氫

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