分會

第四十五分會：能源納米材料物理化學(xué)

摘要

過氧化氫（H2O2）是一種具有高工業(yè)價值的化學(xué)藥品和潛在的能源載體。相比于傳統(tǒng)的蒽醌氧化和直接氫氧合成方法，通過二電子氧還原的途徑來原位生產(chǎn)H2O2是一種綠色、溫和且環(huán)保的有效方法。然而，它的實際應(yīng)用受限于相應(yīng)的催化劑的發(fā)展，尤其是在酸性條件下對于非貴金屬催化劑性能的優(yōu)化與提升。 在這項工作中，我們利用簡單的液相剝離方法制備了具有zigzag邊緣的少層MoTe2納米片作為酸性條件二電子氧還原的高效催化劑。電化學(xué)測試表明，MoTe2納米片在0.5 M H2SO4電解液中展現(xiàn)出了極高的電化學(xué)活性：起始過電勢僅為~140 mV且在0.4 V (vs. RHE)時表現(xiàn)出27 A/g的高質(zhì)量活性；同時，該催化劑還具有高達(dá)93%的H2O2選擇性（如圖1b所示）和良好的穩(wěn)定性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了現(xiàn)有的其他非貴金屬催化劑。此外，密度泛函理論進(jìn)一步揭示了MoTe2納米片的催化特性與其結(jié)構(gòu)之間的構(gòu)效關(guān)系，證明了其高效催化活性和選擇性來源于其二維結(jié)構(gòu)zigzag邊緣對HOO*中間體適中的結(jié)合能以及對O*較弱的結(jié)合作用。

關(guān)鍵詞

二電子氧還原;非貴金屬催化劑;液相剝離;zigzag邊緣

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趙軒 蘇州大學(xué) 共1人點贊了這篇線上墻報。