二硫化铼薄膜的制备及其电催化性能

发布时间：2021-06-25 01:07

　　近年来,新型的二维过渡金属硫族化合物（TMDs）材料一直是研究的热点,其中二硫化铼（ReS₂）由于其独特的结构而具有许多独特的特征,其电催化析氢性能还未系统探究。研究了一种碲辅助化学气相沉积法,用于在基底上大规模合成高质量单层ReS₂。利用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、扫描电子显微镜（SEM）分别对二硫化铼薄膜进行了表征,同时测试合成的二硫化铼薄膜的电催化析氢性能。结果表明:退火温度对合成的二硫化铼薄膜形貌有较小影响,主要表现在影响纳米片的团聚程度。二硫化铼产物具有一定的起始过电位和较小的塔菲尔斜率,这使其有希望成为用于实际应用的析氢反应（HER）催化剂。 

【文章来源】：材料保护. 2020,53(10)北大核心CSCD

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【部分图文】：

不同退火温度下制备的薄膜的XRD谱

图2是不同退火温度下生长的二硫化铼薄膜样品的拉曼光谱。从图中发现2个拉曼特征峰Eg(面内震动模式)、Ag(面外震动模式)分别是在161.7,211.4cm-1处。研究发现，Re S2晶体随着层数的减少而具有特征峰微量左移的特点，此外图中还能看到少许其他杂峰。对比图2单质S的拉曼谱图，单质S在100～400cm-1的特征峰主要在153.8,219.1 cm-1，这是薄膜与基底之间的应力和S原子与Re S2间的应力共同作用形成的，进一步佐证了XRD谱的分析。由此得出结论，3组薄膜样品物质证明为二硫化铼，其中还有微量硫微粒杂质。2.3 薄膜形貌

图3为在600,800,1 000℃退火温度下生长的二硫化铼薄膜的SEM形貌。从形貌上看均为呈外延生长的类球状，随着退火温度提高，相邻类球接近连接，形状也由类球状转变为椭圆状，同时也具有很大的表面积，在更高的放大倍数下可以发现，这些类球是由许多不规则纳米片组成的球状团聚在一起，随着退火温度的提高团聚现象更加明显。分析原因是随着退火温度提高，生长速率也同时提高，纳米片不断生长后弯曲团聚，最后形成致密团聚的结构，其中团聚程度不同，导致了表面积的不同，材料的电化学性能也随之不同，退火温度越高，纳米片的团聚程度越高，反应表面积越大。2.4 薄膜电催化性能


本文编号：3248186