본 연구에서 우리는 몰리브덴 셀레나이드(MoSe2) 나노 시트의 형성을 위한 개질된 용액 처리 방법을 제시하고 MoSe2 기반 복합 재료를 제작하는 두 가지 방법을 시연했다. 하나는 순수한 MoSe2 나노 시트의 응집을 방지하고 수소 발생 반응에 사용되는 전기 촉매의 성능을 향상시키기 위해 얻은 MoSe2 나노 시트를 다양한 비율로 산화 그래핀 (GO) 또는 환원된 ...
본 연구에서 우리는 몰리브덴 셀레나이드(MoSe2) 나노 시트의 형성을 위한 개질된 용액 처리 방법을 제시하고 MoSe2 기반 복합 재료를 제작하는 두 가지 방법을 시연했다. 하나는 순수한 MoSe2 나노 시트의 응집을 방지하고 수소 발생 반응에 사용되는 전기 촉매의 성능을 향상시키기 위해 얻은 MoSe2 나노 시트를 다양한 비율로 산화 그래핀 (GO) 또는 환원된 그래핀 산화물 (rGO)과 쉽게 혼합하는 것이다. 준비된 GO, rGO 및 MoSe2 나노 시트는 X 선 분말 회절, 라만 분광법, X 선 광전자 분광법, 투과 전자 현미경, 에너지 분산 X 선 분광법 및 주사 전자 현미경으로 특성을 확인하였다. 전기 촉매 성능 결과는 순수한 MoSe2 나노 시트가 80mV/dec의 다소 높은 Tafel 기울기를 나타냈지만 MoSe2-GO 및 MoSe2-rGO 복합체는 6 : 4 및 4 : 6의 비율에서각각 57 및 67mV/dec의 낮은 Tafel 기울기를 보였다. MoSe2의 가장자리와 전극이 GO 또는 rGO의 첨가로 더 나은 접촉 및 더 빠른 캐리어 이동을 하게 해주고 이로 인해 촉매 효과가 개선된 것으로 보인다. 또 다른 방법으로 MoSe2 나노 시트를 다른 물질에 직접 성장시키는 것이다. 우리는 MoSe2 나노 시트를 성장시키기 위한 템플릿으로 다양한 양의 Ni3Se4 나노 입자를 사용했다. Ni3Se4 나노 시트의 표면에 MoSe2를 성장시킴으로써 수소 발생 반응용 전기 촉매에 사용할 수 있는 Ni3Se4@MoSe2 복합체를 제조하였다. 전기 화학적 측정 결과 Ni3Se4@MoSe2 나노 하이브리드는 수소 발생 반응에 대해 높은 활성도 및 내구성이 있으며, 145mV의 낮은 과전압 및 65mV/dec의 낮은 Tafel 기울기를 나타내어 원래의 MoSe2 나노 시트와 비교하였을 때 향상된 성능을 보여준다. 개선된 수소 발생 반응의 활성은 Ni3Se4 나노 시트의 높은 표면적에 기인하데, 이는 MoSe2 나노시트의 응집을 효율적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라 보다 넓은 활성 면적을 생성하고 MoSe2 로부터 전극으로 전자 전달을 촉진한다. 이 접근법은 MoSe2 촉매가 수소 발생 반응의 활성을 향상시키는 효과적인 방법을 제공하며 다른 전이금속황화물 전극 촉매에도 적용될 수 있다.
본 연구에서 우리는 몰리브덴 셀레나이드(MoSe2) 나노 시트의 형성을 위한 개질된 용액 처리 방법을 제시하고 MoSe2 기반 복합 재료를 제작하는 두 가지 방법을 시연했다. 하나는 순수한 MoSe2 나노 시트의 응집을 방지하고 수소 발생 반응에 사용되는 전기 촉매의 성능을 향상시키기 위해 얻은 MoSe2 나노 시트를 다양한 비율로 산화 그래핀 (GO) 또는 환원된 그래핀 산화물 (rGO)과 쉽게 혼합하는 것이다. 준비된 GO, rGO 및 MoSe2 나노 시트는 X 선 분말 회절, 라만 분광법, X 선 광전자 분광법, 투과 전자 현미경, 에너지 분산 X 선 분광법 및 주사 전자 현미경으로 특성을 확인하였다. 전기 촉매 성능 결과는 순수한 MoSe2 나노 시트가 80mV/dec의 다소 높은 Tafel 기울기를 나타냈지만 MoSe2-GO 및 MoSe2-rGO 복합체는 6 : 4 및 4 : 6의 비율에서각각 57 및 67mV/dec의 낮은 Tafel 기울기를 보였다. MoSe2의 가장자리와 전극이 GO 또는 rGO의 첨가로 더 나은 접촉 및 더 빠른 캐리어 이동을 하게 해주고 이로 인해 촉매 효과가 개선된 것으로 보인다. 또 다른 방법으로 MoSe2 나노 시트를 다른 물질에 직접 성장시키는 것이다. 우리는 MoSe2 나노 시트를 성장시키기 위한 템플릿으로 다양한 양의 Ni3Se4 나노 입자를 사용했다. Ni3Se4 나노 시트의 표면에 MoSe2를 성장시킴으로써 수소 발생 반응용 전기 촉매에 사용할 수 있는 Ni3Se4@MoSe2 복합체를 제조하였다. 전기 화학적 측정 결과 Ni3Se4@MoSe2 나노 하이브리드는 수소 발생 반응에 대해 높은 활성도 및 내구성이 있으며, 145mV의 낮은 과전압 및 65mV/dec의 낮은 Tafel 기울기를 나타내어 원래의 MoSe2 나노 시트와 비교하였을 때 향상된 성능을 보여준다. 개선된 수소 발생 반응의 활성은 Ni3Se4 나노 시트의 높은 표면적에 기인하데, 이는 MoSe2 나노시트의 응집을 효율적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라 보다 넓은 활성 면적을 생성하고 MoSe2 로부터 전극으로 전자 전달을 촉진한다. 이 접근법은 MoSe2 촉매가 수소 발생 반응의 활성을 향상시키는 효과적인 방법을 제공하며 다른 전이금속 황화물 전극 촉매에도 적용될 수 있다.
In this work, we present a modified solution-processed method for the formation of molybdenum selenide (MoSe2) nanosheets and demonstrated two ways to construct MoSe2-based composites. One is by facilely mixing as-obtained MoSe2 nanosheets with graphene oxide (GO) or reduced graphene oxide (rGO) at ...
In this work, we present a modified solution-processed method for the formation of molybdenum selenide (MoSe2) nanosheets and demonstrated two ways to construct MoSe2-based composites. One is by facilely mixing as-obtained MoSe2 nanosheets with graphene oxide (GO) or reduced graphene oxide (rGO) at different ratios to prevent aggregation of the pure MoSe2 nanosheets and hence improve their electrocatalytic hydrogen evolution reaction performance. The prepared GO, rGO, and MoSe2 nanosheets were characterized by X-ray powder diffraction, Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and scanning electron microscopy. The electrocatalytic performance results showed that the pure MoSe2 nanosheets exhibited a somewhat high Tafel slope of 80mV/dec, whereas the MoSe2-GO and MoSe2-rGO composites showed lower Tafel slopes of 57 and 67mV/dec at ratios of 6:4 and 4:6, respectively. We attribute the improved catalytic effects to the better contact and faster carrier transfer between the edge of MoSe2 and the electrode due to the addition of GO or rGO. Another method is direct growth of MoSe2 nanosheets on other materials. We used different amount of Ni3Se4 nanoparticles as template to grow MoSe2 nanosheets. We prepared Ni3Se4@MoSe2 composites as electrocatalysts for the HER by growing in situ MoSe2 on the surface of Ni3Se4 nanosheets. Electrochemical measurements revealed that Ni3Se4@MoSe2 nanohybrids are highly active and durable for the HER, which exhibits a small overpotential of 145 mV and low Tafel slope of 65 mV/dec, resulting in improved performance in comparison to pristine MoSe2 nanosheets. The improved HER activity is attributed to the high surface area of Ni3Se4 nanosheets, which can not only efficiently suppress the aggregation of MoSe2 nanosheets, but also generate more active sites and facilitate electron transfer from MoSe2 to the electrode in the HER. This approach provides an effective way to improve the HER activity of MoSe2 catalysts and can be applied for other TMD electrocatalyst.
In this work, we present a modified solution-processed method for the formation of molybdenum selenide (MoSe2) nanosheets and demonstrated two ways to construct MoSe2-based composites. One is by facilely mixing as-obtained MoSe2 nanosheets with graphene oxide (GO) or reduced graphene oxide (rGO) at different ratios to prevent aggregation of the pure MoSe2 nanosheets and hence improve their electrocatalytic hydrogen evolution reaction performance. The prepared GO, rGO, and MoSe2 nanosheets were characterized by X-ray powder diffraction, Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and scanning electron microscopy. The electrocatalytic performance results showed that the pure MoSe2 nanosheets exhibited a somewhat high Tafel slope of 80mV/dec, whereas the MoSe2-GO and MoSe2-rGO composites showed lower Tafel slopes of 57 and 67mV/dec at ratios of 6:4 and 4:6, respectively. We attribute the improved catalytic effects to the better contact and faster carrier transfer between the edge of MoSe2 and the electrode due to the addition of GO or rGO. Another method is direct growth of MoSe2 nanosheets on other materials. We used different amount of Ni3Se4 nanoparticles as template to grow MoSe2 nanosheets. We prepared Ni3Se4@MoSe2 composites as electrocatalysts for the HER by growing in situ MoSe2 on the surface of Ni3Se4 nanosheets. Electrochemical measurements revealed that Ni3Se4@MoSe2 nanohybrids are highly active and durable for the HER, which exhibits a small overpotential of 145 mV and low Tafel slope of 65 mV/dec, resulting in improved performance in comparison to pristine MoSe2 nanosheets. The improved HER activity is attributed to the high surface area of Ni3Se4 nanosheets, which can not only efficiently suppress the aggregation of MoSe2 nanosheets, but also generate more active sites and facilitate electron transfer from MoSe2 to the electrode in the HER. This approach provides an effective way to improve the HER activity of MoSe2 catalysts and can be applied for other TMD electrocatalyst.
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