作为制氢反应（HER）Pt的替代品，MoS₂已得到广泛研究，并获得了优异的催化活性。但是，其电化学稳定性需要进一步提高以满足工业制氢的要求。在这项工作中，首次制造了石墨烯改性的MoS₂垂直锚固在MXene衍生的手风琴状TiO₂/C基底上（rGO-MoS₂/Acc-TiO₂/C）。这种催化剂的起始电位为90 mV，Tafel斜率为49.5 mV dec^-1。最显著的是，它具有超高的循环稳定性，在150 000 CV循环后，催化活性的衰减可忽略不计，在20万秒连续恒电流测量循环后，具有95％的电势保留。实验结果和密度泛函理论仿真均表明，高稳定性的TiO₂、垂直生长的MoS₂和MoS₂与TiO₂之间的牢固结合可协同提高rGO-MoS₂/Acc-TiO₂/C的优异稳定性。这项工作为开发用于制氢系统的高性能低成本HER催化剂提供了一种有趣而有效的方法。
  
Figure 1. rGO-MoS₂/Acc-TiO₂/C杂化物的合成路线示意图。
 

Figure 2. 结构和形态表征。
 

Figure 3. HER性能
 

Figure 4. 测试后的形貌表征
 
      相关研究成果于2020年由吉林大学Chun Cheng Yang和Qing Jiang课题组，发表在J. Mater. Chem. A（DOI: 10.1039/c9ta13965f）上。原文：Graphene-MoS₂ vertically anchored on an MXenederived accordion-like TiO₂/C skeleton: an ultrastable HER catalyst。

摘自《石墨烯杂志》公众号：