湿法球磨MoS2的规模化制备及其电催化CO2为合成气技术

摘要

机械剥离MoS2(E-MoS2)分散液是通过利用NVP作为溶剂,湿法球磨本体的MoS2得到的.TEM拍摄出了606片的E-MoS2,并统计出其平均长度为228nm.由AFM观测出E-MoS2纳米片的厚度为3.61～5.75nm,这约为3～5层的单层MoS2片的厚度.在TEM和XPS的观测下,本体MoS2的主要成分就是2H相,而E-MoS2的主要成分则是1T相,其中本体的MoS2和E-MoS2的1T相的含量分别约为12％和69％.因此剥离后MoS2在形貌上不仅变小变薄了,而且也由原来的2H相转变以1T相为主导,故E-MoS2的导电性有所提高.分别将MoS2和E-MoS2作为电极用来进行电催化还原的测试.在-1.1V时,E-MoS2的催化还原下呈现高的电流密度为41mA cm-2,是未剥离MoS2在同电位产生的1.25倍;并且-0.6到-1.1V(E-MoS2电极),CO与H2的比率可以稳固在1∶2左右,这满足工业上制备合成气的比率;而对比未剥离MoS2电极,CO与H2的比率则是在1∶5以上.本工作通过湿法球磨剥离MoS2来控制其1T相含量的情况,借此来调节CO与H2的产物分布比例,有望为今后电催化还原CO2为合成气提供一种新的思路.