铈掺杂双相1T/2H-MoS2：高效电催化析氧反应的前沿催化剂设计与机理研究

来自国内的研究人员通过水热法合成铈掺杂双相1T/2H-MoS2电催化剂，解决了MoS2本征析氧反应（OER）活性低的难题。最优样品Ce–MoS2-2表现出卓越的OER活性（η10=215 mV）和全水解电压（1.562 V@10 mA cm?2），稳定性达40小时。该研究为过渡金属硫化物（TMD）催化剂设计提供了新策略。

　　

设计开发高活性、高稳定性的析氧反应（OER）电催化剂仍是水分解领域的重大挑战。二硫化钼（MoS₂）作为一种低成本电催化剂，因其本征OER活性受限而难以广泛应用。本研究通过水热法成功合成了铈掺杂比例分别为7%、10%和13%的双相1T/2H MoS₂电催化剂（分别标记为Ce–MoS₂-1、Ce–MoS₂-2和Ce–MoS₂-3）。铈掺杂诱导了花状纳米片结构的形成，并促使1T与2H双相共存，从而暴露更多活性位点并加速电荷转移，显著提升电催化性能。最优样品Ce–MoS₂-2展现出优异的OER活性：过电位低至215 mV（η₁₀），全水分解电压为1.562 V（10 mA cm^?2），且能稳定运行40小时。原位傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和拉曼光谱分析表明，Ce–MoS₂-2在1.6 V重构电位下转变为MoOOH相。密度泛函理论计算进一步揭示，Ce–MoS₂-2中增强的导电性和强化的Mo–O相互作用可促进氧自由基吸附并加速反应动力学。该研究为设计高效过渡金属硫化物（TMD）催化剂用于全水分解提供了重要理论依据和实验策略。