一、文章概述

報道了一種可見光光催化劑(Mo2CMXene/CdS)的H2生產率高于基于貴金屬或其他MXenes的催化劑。光催化劑由Mo2CMXene、Cd(NO3)2·4h2o和乙二胺硫脲組成，乙二胺具有棘球結構，Mo2C二維(2D)片被纖鋅鹽巖硫化鎘納米晶體覆蓋。根據(jù)理論計算，Mo2C-MXene/CdS（110）異質結構中的Mo位點為氫的演化反應提供了一個有效的反應位點(ΔGH*=?0.18eV)。根據(jù)理論計算，Mo2C-MXene/CdS（110）異質結構中的Mo位點為氫的演化反應提供了一個有效的反應位點(ΔGH*=?0.18eV)。比之前報道的ti3c2MXene催化劑的值高20%。比貴金屬催化劑高出11%。因此，Mo2C-MXene/CdS異質結構是一種很有前途的超高性能催化劑來取代貴金屬催化劑。

二、圖文導讀

圖1.(a)Mo2ga2C和Mo2CMXene的XRD圖。(b)Mo2CMXene薄片的SEM圖像。(c，d)單片Mo2CMXene的低倍率和高分辨率透射電子顯微鏡(TEM)圖像。(d)中的插圖是Mo2CMXene的高倍率晶體結構。

圖2.Mo2CMXene表面的(a)測量光譜、(b)Mo3d、(c)C1s、(d)O1s、(e)Ga2p和(f)F1s的XPS光譜。

圖3.材料的XRD測試數(shù)據(jù)。

圖4.以Mo2CMXene為核心的硫化鎘棘皮層形成示意圖。

三、全文總結

綜上所述，作者實驗構建了Mo2C-MXene/CdS異質結構，并顯示了最先進的HER光催化性能。采用水熱法制備了高純度的Mo2CMXene。然后，以乙二胺為螯合劑，采用水熱法制備了Mo2C-MXene/CdS異質結構。在水熱過程中，纖鋅礦硫化鎘的納米棒晶體在Mo2C2D薄片表面生長形成以Mo2CMXene為核心的獨特的棘球結構。具有該結構的異質結構具有較高的比表面積和孔隙體積。從理論計算可知，Mo2C（001）/CdS（110）的異質結構是穩(wěn)定的。Mo2CMXene中的Mo位點為HER(ΔGH*=?0.18eV)提供了一個有效的反應位點，以確保Mo2C/CdS異質結構具有接近理想催化劑的催化效率。綜上所述，從實驗測量和理論計算來看，Mo2C-MXene/CdS異質結構是一種性能好、價格低廉的新型制氫催化劑。

文章鏈接：

https://doi.org/10.1021/acsaem.1c02456

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