2D/2DMXene/TiO₂-MoS₂异质结构的构建及其高效析氧反应

摘要

采用湿法刻蚀构建一种2D/2D MXene/TiO₂-MoS₂异质结构，对其进行X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和高分辨率透射电镜（HRTEM）等表征，并考察其电化学性能。结果表明：湿法刻蚀获得少层2D MXene纳米片，为超薄2D MoS₂纳米片的生长提供更大面积；MoS₂纳米片倾向于在MXene纳米片上垂直生长，提供更大表面积和更多可暴露的活性位点；部分MXene纳米片原位衍生为TiO₂纳米颗粒，形成MXene、TiO₂和MoS₂之间丰富异质界面，并调制异质结构的电子结构，有效提高其电荷转移效率，从而提升材料的催化活性和稳定性；2D/2D MXene/TiO₂-MoS₂异质结构表现出良好的析氧反应（OER）性能，在50 mA/cm²的电流密度下过电位仅为376 mV;在经过40 h的恒压稳定性测试后，电压保持率达99.2%。

关键词

MXene材料 / 2D/2D异质结构 / 原位衍生 / 析氧反应

基金资助

国家自然科学基金项目(22269010); 江西省自然科学基金项目(20224BAB214021)