相工程与尺寸调控协同优化MoSe2纳米催化剂提升析氢反应性能

本研究通过两步水热法成功合成1T-2H混合相MoSe2纳米颗粒，XPS和拉曼（Raman）分析证实其表面富集高导电性1T相。尺寸调控实验表明小尺寸纳米颗粒具有更优的HER活性（过电位169 mV@10 mA cm?2，塔菲尔斜率55.8 mV dec?1），HRTEM显示1T相层间距扩大至0.82 nm，双电层电容（Cdl）达20.2 mF cm?2，电荷转移电阻（Rct）仅31.5Ω，为过渡金属硒化物（TMSes）催化剂设计提供新思路。

　　

Highlight

通过创新的两步水热法，我们成功制备出非晶态1T-2H杂化MoSe₂超薄纳米片。这种独特的混合结构不仅增加了活性位点密度，更通过金属性1T相（高导电性）与半导体性2H相的协同作用，显著提升了析氢反应（HER）性能。

Results and discussion

图1a展示了(NH₄)₂Mo₃O₁₀纳米线与MoSe₂的精细形成过程。通过一步水热法合成的(NH₄)₂Mo₃O₁₀纳米线（图1b）长度可达数十微米。经过含硒粉和NaBH₄溶液的160°C水热硒化20小时后，成功获得MoSe₂粉末。

Conclusions

本研究证明：1T-2H杂化MoSe₂-NP具有优异的HER性能，包括低起始电位、小塔菲尔斜率和卓越的稳定性。这项工作揭示了相工程与纳米尺寸调控在优化过渡金属硒化物催化剂中的双重作用。