碳纳米管表面Co/MoSe2莫特-肖特基异质结的构筑及高效析氢性能

二硒化钼(MoSe_(2))是一种先进的电解水制氢催化剂,但其电催化性能还远不如金属铂(Pt)。将半导体与金属结合构建莫特-肖特基异质结是一种提高催化活性的有效途径。本文采用溶胶-凝胶工艺和热还原法在碳纳米管表面制备了金属钴(Co)/半导体MoSe_(2)莫特-肖特基异质结(Co/MoSe_(2)@CNT)。实验和理论计算结果表明Co/MoSe_(2)莫特-肖特基异质结导致电子在界面处重新分布并形成一个内建电场,这不仅可以优化氢原子吸附的自由能,还可以提高析氢过程中电荷的传输效率。因此,Co/MoSe_(2)@CNT获得了优异的析氢活性:在电流密度为10 mA cm^(-2)时的过电势仅为185 mV、Tafel斜率为69 mV dec^(-1)。这项工作提供了一种新的策略来制备Co/MoSe_(2)莫特-肖特基异质结,并突出了莫特-肖特基效应的重要意义,有利于未来开发出更高效的莫特-肖特基电催化剂。