层状MoS2/Graphene薄膜的制备及其电催化制氢性能

摘要

采用水热合成的方法,以硫脲(NH2CSNH2)为硫源和还原剂,合成出了二硫化钼/石墨烯(MoS2/Graphene)复合电催化剂用于电解水制氢.将其旋涂到掺杂氟的SnO2透明导电玻璃(FTO)上制备成MoS2/Graphene薄膜进行电催化分解水制氢性能测试.研究发现,MoS2/Graphene的催化活性较纯纳米MoS2提高了近一倍.这是由于通过化学耦合作用选择性生长在石墨烯上的层状MoS2其边缘拥有丰富的活性位点,同时石墨烯作为良好的导电基体也能大大加快了电子的转移速度.在0.5 mol/L H2SO4溶液中,MoS2/Graphene旋涂到FTO上的层数为12层时,其电催化制氢效率最高:起峰电位提前到0.085 V,在0.2V的过电位下电流密度达到了-4.5 mA/cm2.层状MoS2/Graphene电催化剂作为Pt族贵金属的替代品,具有广阔的应用前景.