English

• 1.   引言

  近年来, 全球经济的快速发展已导致严重的环境污染和能源危机.煤炭、石油、天然气等不可再生的能源, 储量有限, 过度消耗会带来不可逆的环境污染问题^[1], 不符合当下经济可持续发展的需求.因此, 开发清洁能源迫在眉睫, 光能、风能、生物能和氢能等可再生清洁能源引起了广泛关注^[2-3].其中, 氢能在许多方面具有广泛应用:例如, 作为高能燃料, 液氢已成功用于航天领域; 作为化学电源, 氢燃料电池可以实现无污染和零排放^[4].此外, 氢能具有高燃烧热值和环保无污染的优点, 具体体现为: (1)完全燃烧放出的热量为同质量汽油的三倍; (2)由于不含碳, 其燃烧产物不会造成温室效应或者其它污染, 被认为是理想、清洁、高效的能源^[5].

  目前, 工业上一般通过催化水蒸气重整和部分煤炭汽化^[6]的方法, 来获取大量可利用的H₂, 然而该过程会不可避免地造成CO₂的大量排放.利用可再生的能源—电能, 可以实现多种催化反应的发生^[7-8].作为新兴的能源转换装置, 电解水制氢具有污染小, 装置简单等优点, 因而被广泛认为是未来清洁能源的可行之路^[9-12].通常, 氢在贵金属催化剂表面的吸附能接近零, 其HER性能则最突出^[13].但高成本、弱稳定、低地壳含量也成为其大规模发展的限制性因素^[14].因此, 开发高活性、低成本的Pt替代催化剂至关重要^[15].

  已经有研究表明, Mo元素具有优异的氢吸附能力, 非常利于HER反应的发生^[16]. Mo基硫化物, 例如, MoS₂是非常具备前景的Pt的替代品, 但目前其催化效率仍然很低.为此, 许多科学家常通过单层剥离^[17-18]、元素掺杂^[19-20]、缺陷构筑^[21-22]、相变^[23-24]、异质结构^[25]和载体复合^[26]等策略来探索低成本、高性能的MoS₂析氢催化剂, 从而提高HER的选择性、催化活性和稳定性^[27].考虑到块体MoS₂基面活性差且活性位点均在边缘S原子上的问题^[28-29], 如果能改变MoS₂基面的惰性, MoS₂的性能则有望得到大幅度提升.

  基于以上分析, 本课题组从活化MoS₂惰性基面的角度出发, 以CoMoO₄作为前驱物, 并先后对其进行硫化和H₂还原处理, 分别制备得到中间产物CoS₂/MoS₂和目标产物Co₉S₈/MoS₂异质结构催化剂.数据表明, 中间产物CoS₂在向Co₉S₈转变的过程中会对MoS₂产生影响, 基面S原子成为活性S原子, 从而活化MoS₂惰性基面, 进而伴随产生多种提升活性的因素, Co₉S₈/MoS₂-300具有如下特点: (1)良好的亲水性; (2)较大的活性面积; (3)较高的缺陷浓度.基于此, Co₉S₈/MoS₂-300在1 mol•L^－1的KOH溶液中表现出优异的析氢性能及稳定性.具体表现为仅需84 mV的过电势即可满足10 mA•cm^－2的电流密度; 长达48 h的i-t测试之后, 其电流仍能保持接近初始值的91%.

  2.   结果与讨论

  2.1   材料的表征

  首先制备的氧化物前驱体XRD的测试(图S1)显示, 其衍射峰能与CoMoO₄ (JCPDS No.21-868)很好地匹配.进一步通过SEM表征如图S2a所示, CoMoO₄前驱物呈现出均匀、光滑的纳米棒形貌.图S2b为CoMoO₄纳米棒的高分辨透射电镜(HRTEM)图, HRTEM显示晶格间距为0.42 nm, 对应于CoMoO₄的(021)晶面.这些数据均证明, 成功制备了具有纳米棒形貌的CoMoO₄前驱物.其次对CoMoO₄前驱物进行硫化处理, 硫化后XRD数据如图S3所示, 其衍射峰与MoS₂ (JCPDS No.37-1492)和CoS₂ (JCPDS No.41-1471)相对应, 表明在此硫化条件下, CoMoO₄前驱物形成了CoS₂/MoS₂两相结构. CoS₂/MoS₂的SEM测试(如图S4a)表明, CoS₂/MoS₂呈现出由纳米片组成的纳米棒结构, 相比于CoMoO₄, CoS₂/MoS₂的表面变得更加粗糙.图S4b所示的HRTEM中, 0.225 nm的晶格间距对应于CoS₂的(211)晶面, 而0.605 nm的晶格间距对应于MoS₂的(002)层间距, 与XRD的结果一致.

  最后经过300 ℃的H₂气氛下煅烧CoS₂/MoS₂材料, 所得XRD结果如图 1a所示.衍射峰与MoS₂ (JCPDS No.37-1492)和Co₉S₈ (JCPDS No.19-364)相对应, 材料简写为Co₉S₈/MoS₂-300. Co₉S₈/MoS₂-300的TEM如图 1b所示, 经过硫化与H₂还原, 其形貌与前驱物保持一致, 仍为纳米棒结构. HRTEM中0.57 nm和0.27 nm分别对应MoS₂的(002)层间距和(100)晶面, 0.57 nm的层间距小于CoS₂/MoS₂中MoS₂的层间距0.605 nm (图S4b), 0.24 nm的晶格间距对应Co₉S₈的(331)晶面.另外, 如图 1c所示, 在Co₉S₈/MoS₂-300的HRTEM中出现了晶格不连续的现象, 表明可能存在缺陷.为了探究H₂煅烧温度对于缺陷形成的影响, 我们分别测试了在200, 300及400 ℃ H₂氛围中煅烧的Co₉S₈/MoS₂-X (X代表温度数值)催化剂的ESR信号, 如图 1d所示, 300 ℃下的Co₉S₈/MoS₂-300材料具最强的响应信号, 所以具有最高的缺陷浓度^[30-32], 这可为催化反应提供更多有效的活性位点.

  图 1

  

  图 1.  Co₉S₈/MoS₂-300的(a) XRD, (b) TEM谱图和(c) HRTEM谱图. (d) Co₉S₈/MoS₂-X的ESR光谱

  Figure 1.  (a) XRD, (b) TEM image and (c) HRTEM image of Co₉S₈/MoS₂-300. (d) ESR spectra of Co₉S₈/MoS₂-X

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  图S5的TEM能谱(EDS)数据与图S6的元素分布(mapping)表明, Co₉S₈/MoS₂-300由Co, Mo, S三种元素组成, 且各元素均匀分布. Co₉S₈/MoS₂-X材料XRD的变化如图 2a所示, 随着H₂的煅烧温度升高, Co₉S₈相峰的衍射强度逐渐增强, 整体出峰位置无明显变化.因此将MoS₂的(002), (100)和(110)晶面衍射放大至如图 2b所示, 衍射角度的变化情况总结如表S1, 这三个衍射峰均向衍射角增大的方向移动.数据表明:经过H₂处理, MoS₂的(002), (100)和(110)的晶面被压缩, 导致晶面间距变小, 这与图 1c和图S4b中HRTEM的结论一致.系列Co₉S₈/MoS₂-X和CoS₂/MoS₂的Raman光谱如图 2c所示, 随着温度升高, 402 cm^－1处MoS₂的面外振动^[33]模式(A_1g)相比于面内(E_2g¹) 378 cm^－1处的振动增强, 这表明H₂气氛下的煅烧对于MoS₂基平面处的影响增强, 使基平面产生了与边缘处同样的振动效应.

  图 2

  

  图 2.  Co₉S₈/MoS₂-X的(a) XRD, (b)高分辨XRD和(c) Raman图. Co 2p (d), Mo 3d (e)和S 2p (f)的XPS谱图

  Figure 2.  (a) XRD, (b) high resolution XRD, (c) Raman of Co₉S₈/ MoS₂-X. XPS spectra of Co 2p (d), Mo 3d (e) and S 2p (f)

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  图 2d为Co₉S₈/MoS₂-X的Co 2p XPS图, 随着温度升高, Co的结合能大小发生了偏移. 图 2e为Mo 3d的XPS测试, Mo的结合能并未因煅烧温度的不同而偏移. 图 2f为S 2p的XPS谱图, 不同煅烧温度下的MoS₂/Co₉S₈-X材料中, Mo—S的含量随着温度升高而减少, 即MoS₂的含量在减少.这些数据表明: Co—S键的变化, 对MoS₂基平面中的S起活化作用.

  具有良好亲水性能的材料, 才能在碱性HER反应中与电解液有良好的接触. Deng等^[34]报道, 块体MoS₂的接触角为105°.如图 3a所示, Co₉S₈/MoS₂-300的接触角为0°, 3b图中CoS₂/MoS₂的接触角为118°.这表明Co₉S₈/MoS₂-300具有良好的亲水性, 可与电解液产生好的接触, 其作为自支撑催化剂, 能够保证较快的离子传输速率^[35].

  图 3

  

  图 3.  (a) Co₉S₈/MoS₂-300和(b) CoS₂/MoS₂的接触角

  Figure 3.  Contact angle of (a) Co₉S₈/MoS₂-300 and (b) CoS₂/MoS₂

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  Co₉S₈/MoS₂-X和CoS₂/MoS₂的同步辐射测试数据如图 4所示. 图 4a为Co₉S₈/MoS₂-300和CoS₂/MoS₂中Mo K-edge傅里叶转换的扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)光谱在R空间的吸收情况, 其中Co₉S₈/MoS₂-300的Mo—S键在0.19 nm处的振动变弱, 证明了Mo—S键的活化. 图 4b为Co₉S₈/MoS₂-X中Mo K-edge的X射线吸收近边结构(XANES)光谱, 所有材料的X射线吸收几乎相同, 进一步证明了, Co—S键的变化促进Mo—S键的振动模式变化, 使MoS₂基平面活化. Co₉S₈/MoS₂-300和CoS₂/MoS₂中Co K-edge傅里叶转换的EXAFS光谱和Co₉S₈/MoS₂-X Co K-edge的XANES光谱分别如图 4c和4d所示.在R空间中, Co₉S₈/MoS₂-300和CoS₂/MoS₂材料相比, 存在较大差异. 图 4e为图 4d中(1)的局部放大谱图, 随着煅烧温度增加, Co₉S₈/MoS₂-X也随之发生了能量迁移, 证明存在不同程度的活化作用, 虽然Co₉S₈/MoS₂-400能量偏移最大，但活性MoS₂的减少并不使其具有最优异的HER性能. 图 4f为图 4d中(2)的局部放大谱图, 系列Co₉S₈/MoS₂-X在7707 eV处均有出峰, 且强度随煅烧温度增加而增加.表明Co的四配位方式出现, 且含量相应增加, 与图 1a中XRD的表征结果一致.

  图 4

  

  图 4.  Co₉S₈/MoS₂-300和CoS₂/MoS₂在R空间(a) Mo的K-edge和(c) Co的K-edge的傅里叶转换EXAFS光谱. Co₉S₈/MoS₂-X在(b) Mo的K-edge和(d) Co的K-edge的XANES光谱. (e)和(f)为(d)的XANES高分辨谱图. Co₉S₈/MoS₂-300的(g) Co K-edge和(h) Mo K-edge的EXAFS光谱小波转换图

  Figure 4.  Fourier-transformed EXAFS spectra of Co₉S₈/MoS₂-300 and CoS₂/MoS₂ in R-space at (a) Mo K-edge and (c) Co K-edge. The XANES spectra of Co₉S₈/MoS₂-X at (b) Mo K-edge and (d) Co K-edge. (e) and (f) are the high resolution of XANES spectra in (d). Wavelet transforms for (g) Co K-edge and (h) Mo K-edge EXAFS signals of Co₉S₈/MoS₂-300

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  图S7a和图 4g分别为CoS₂/MoS₂和Co₉S₈/MoS₂-300的Co K-edge的EXAFS光谱小波转换情况, 相比之下, Co出现在不同的位置, 表明Co存在不同的构型.图S7b和图 4h分别为CoS₂/MoS₂和Co₉S₈/MoS₂-300的Mo K-edge的EXAFS光谱小波转换图, 出现在相同的位置.数据表明: Co在不同材料中具有不同的状态, Mo在不同材料中具有相同的状态, 验证了Co的变化促进MoS₂中基平面S的活化.

  2.2   电化学测试

  Co₉S₈/MoS₂-X的HER性能在标准的三电极体系下, 采用线性扫描伏安法(LSV)进行测试, 电解质为1 mol• L^－1的KOH溶液, 扫速控制为5 mV•s^－1.测试结果如图 5a所示, 在电流密度为10 mA•cm^－2处, Co₉S₈/MoS₂-300的过电势为84 mV, Co₉S₈/MoS₂-200的过电势为91 mV, Co₉S₈/MoS₂-400的过电势为135 mV, CoS₂/MoS₂的过电势为180 mV, 商业化Pt/C的过电势为19 mV.在较大电流密度20和50 mA•cm^－2处过电势大小如图 5c所示并总结于表S2, 数据表明, 在各个电流密度下, Co₉S₈/MoS₂-300的过电势均小于其它钴基对比材料. 图 5b为材料的塔菲尔(Tafel)斜率数据, Co₉S₈/MoS₂-200的Tafel斜率为110 mV•dec^－1, Co₉S₈/MoS₂-300的Tafel斜率为93 mV•dec^－1, Co₉S₈/MoS₂-400的Tafel斜率为125 mV•dec^－1, CoS₂/MoS₂的Tafel斜率为149 mV•dec^－1, 商业化Pt/C的Tafel斜率为27 mV•dec^－1.相比之下, Co₉S₈/MoS₂-300的Tafel斜率值低于其它钴基对比材料.以上数据表明Co₉S₈/MoS₂-X材料其催化HER反应的效率具备如下规律: Co₉S₈/MoS₂-300＞Co₉S₈/MoS₂-200＞Co₉S₈/MoS₂-400＞CoS₂/MoS₂.为了探究造成催化性质差异的原因, 进行了电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)的测试, 表S3为材料的Mo和Co的物质的量比数据结果. CoS₂/MoS₂中Mo与Co的物质的量比为0.98, Co₉S₈/MoS₂-200中Mo与Co的物质的量比为0.98, 从CoS₂/MoS₂到Co₉S₈/MoS₂-200的过程物质的量比保持恒定, 过电势较MoS₂/CoS₂减小89 mV, 体现基平面S活化对降低过电势的作用. Co₉S₈/MoS₂-300中Mo与Co的物质的量比变为0.96, 也就是CoS₂/MoS₂到Co₉S₈/MoS₂-300的过程中, MoS₂随温度升高而减少.主要原因是:基平面S的活化对过电势降低起决定作用, 物质的量比由0.98到0.96的过程中, MoS₂减少的较少, 而含量的微弱减小对过电势影响较小, 所以材料过电势较CoS₂/MoS₂降低了96 mV. Co₉S₈/MoS₂-400中Mo与Co的物质的量比为0.80, 活化作用使基平面的S更加活泼, MoS₂也更易失去, 由CoS₂/MoS₂到Co₉S₈/MoS₂-400的过程中, 活性的MoS₂在大量减少, 最终导致HER过电势比CoS₂/MoS₂只降低了45 mV.其它Mo基材料相关的研究进展总结于表S4.

  图 5

  

  图 5.  Co₉S₈/MoS₂-X和对比材料的(a) LSV, (b) Tafel, (c)不同电流密度下HER的过电势总结, (d) C_dl图和(e) R_f测试. (f) MoS₂/Co₉S₈-300在电流密度为10, 50和100 mA•cm^－2下测试6 h的i-t曲线.内插图为MoS₂/Co₉S₈-300在电流密度为10 mA•cm^－2下测试48 h的i-t曲线

  Figure 5.  (a) LSV, (b) Tafel, (c) summary of HER overpotentials in different current densities, (d) C_dl images and (e) R_f of Co₉S₈/MoS₂-X and controls. (f) i-t curves of Co₉S₈/MoS₂-300 recorded at current density of 10, 50 and 100 mA•cm^－2 for 6 h. Insert is i-t curve of Co₉S₈/MoS₂-300 recorded at current density of 10 mA•cm^－2 for 48 h

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  另外, MoS₂-300与Co₉S₈材料的XRD如图S8所示, 14.4°处的衍射峰对应MoS₂ (002)晶面, b图的衍射峰与Co₉S₈ (JCPDS No.73-1442)对应. MoS₂-300的LSV如图 5所示, 在电流密度为10 mA•cm^－2时, 其过电势为291 mV, 高于MoS₂/Co₉S₈-300 (84 mV)的过电势.数据表明:在该体系中, Co₉S₈的产生对MoS₂基平面S的活化具有重要促进作用. CoS₂和Co₉S₈的晶体结构模型分别如图S10和S11所示, 催化剂中的Co配位环境从CoS₂到Co₉S₈的转变过程中, Co的八面体配位模式转变为八面体和四面体配位共存的模式, 这也从结构方面表明CoS_x的变化影响了MoS₂中的基面S, 从而活化了MoS₂的基平面.

  为探究Co₉S₈/MoS₂-300的活性起源, 我们对系列还原温度下Co₉S₈/MoS₂-X样品进行了电化学活性面积(ECSA)的测试.循环伏安法(CV)测试结果如图S12所示, 扫描速度为10~50 mV•s^－1.根据Zhang等^[33]报道的方法, 计算结果如图 5d所示, 双电层电容(C_dl)可以代表ECSA的大小. Co₉S₈/MoS₂-300的C_dl值为44.97 mF•cm^－2, 高于对比材料Co₉S₈/MoS₂-200 (30.43 mF• cm^－2), Co₉S₈/MoS₂-400 (9.75 mF•cm^－2)和CoS₂/MoS₂ (11.21 mF•cm^－2).表明Co₉S₈/MoS₂-300材料具有较大的电化学活性面积, 能够提供较多的活性位点, 从而使其具备较高的HER性能.材料的粗糙因子(R_f)通过电极和电解质界面的C_dl值可以得到, 由于在酸性电解液中理想光滑的电极表面C_dl为40 mF•cm^{－2 [36]}, 因此使用公式: R_f＝C_dl/(0.04 mF•cm^－2)来估算材料的R_f, 结果如图 5e所示.数据表明:活化后材料整体亲水性增加, ECSA与粗糙度均增加, 使电解质溶液与材料活性位点之间的离子交换速度相对提高.进一步通过电化学阻抗结果(图S9)的分析可知, Co₉S₈/MoS₂-300具有小于其它对比材料的电荷转移电阻, 因此Co₉S₈/MoS₂-300具有较高的HER催化活性.

  材料的稳定性也是评价催化剂性能的重要指标之一, Co₉S₈/MoS₂-300的计时电流法(i-t)测试如图 5f内插图所示. 48 h的测试之后, 其电流下降8.9%.另外采用多电流测试, 分别设置电流密度为10, 50和100 mA• cm^－2时的电压, 电流密度随时间的曲线, 皆无显著波动与偏移发生.稳定性测试表明, 该Co₉S₈/MoS₂-300材料具有优异的催化碱性HER反应的稳定性.将稳定性测试18 h之后的材料, 用去离子水冲洗三遍, 使电极材料表面覆盖的电解质溶液被冲洗干净, 再次做SEM测试.如图S13所示, 图(a)为Co₉S₈/MoS₂-300纳米棒稳定性测试之前的SEM, 纳米棒表面存在大量纳米片.稳定性测试之后的形貌如图(b)所示, Co₉S₈/MoS₂-300纳米棒表面的片状结构减少, 由于Co₉S₈与MoS₂的S产生了较强的相互作用, 因而具有良好的结构稳定性, 使Co₉S₈/MoS₂-300材料纳米棒的整体形貌仍然能够得到保持.

  3.   结论

  本工作通过前驱物形貌导向法原位转变CoMoO₄纳米棒, 生成了Co₉S₈/MoS₂-300异质结构纳米棒催化剂.在该结构中, MoS₂的层间距减小, 并伴随产生大量缺陷, 促进了H^*在活性S上的吸附, 使HER的活性提高.在1 mol•L^－1的KOH溶液中, 实现84 mV的过电势即可达到10 mA•cm^－2电流密度.此外, Co₉S₈/MoS₂-300的接触角测试表明其具有良好的亲水性能, 可以直接作为自支撑电极, 避免高分子粘结剂所带来的接触电阻, 有利于催化剂与电解液之间的电子转移.该研究阐述通过合成基平面活化的Co₉S₈/MoS₂-300催化剂材料, 为过渡金属硫化物异质结构的合成及构效关系研究提供了新思路.

  4.   实验部分

  4.1   化学试剂

  实验所用化学试剂见支持信息.

  4.2   实验操作

  4.2.1   碳纤维布预处理

  将一片3 cm×4 cm的碳纤维布浸没于30 mL去离子水中, 超声30 min除去表面灰尘, 接着用30 mL 2 mol•L^－1的盐酸继续超声处理30 min, 最后再用30 mL无水乙醇超声0.5 h备用.

  4.2.2   前驱体CoMoO₄的水热制备

  将0.7416 g (NH₄)₆Mo₇O₂₄•4H₂O加入60 mL的去离子水中, 搅拌15 min至溶解, 向其中加入0.6985 g Co(NO₃)₃•6H₂O继续搅拌15 min至完全溶解.再向该混合溶液中逐滴加入氨水, 调节溶液pH为7.0后, 转入100 mL的高压反应釜中, 并投入一片预先处理过的碳纤维布, 升温至150 ℃并保持6 h反应.自然冷却至室温并取出碳纤维布, 用去离子水和无水乙醇各冲洗三次, 最后放入50 ℃真空干燥箱中干燥12 h得到CoMoO₄.

  4.2.3   MoS₂/CoS₂纳米棒的制备

  将CoMoO₄装入高温管式炉, 投入3 g升华硫, 在Ar气氛保护下以50 mL/min的流速和5 ℃/min的升温速率, 在300 ℃下反应2 h, 得到MoS₂/CoS₂.

  4.2.4   高温还原法制备Co₉S₈/MoS₂-300

  将上述Co₉S₈/MoS₂装入高温管式炉, 控制H₂与Ar的流量比为(50 mL/min):(100 mL/min) (1:2), 以5℃/min的速率升温至300 ℃, 并在300 ℃下反应2 h, 得到Co₉S₈/MoS₂-300材料.

  4.2.5   Co₉S₈/MoS₂-200与Co₉S₈/MoS₂-400的制备

  将CoS₂/MoS₂在氢氩混合气中分别以200和400 ℃的温度还原2 h得到.其余条件与Co₉S₈/MoS₂-300的制备保持一致.

  4.2.6   层状MoS₂-300的制备

  将0.6049 g (NH₄)₆Mo₇O₂₄•4H₂O, 0.9134 g CH₄N₂S与0.4 g的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)同时加入50 mL的乙二醇当中, 搅拌15 min后溶解.转入100 mL的高压反应釜, 加热到200 ℃反应48 h后降至室温.用去离子水和无水乙醇以(3 mL):(3 mL) (1:1)的比例离心粉末, 烘干后的粉末前驱体装入管式炉, 在N₂气氛保护下, 升温到650 ℃反应3 h即可得到层状MoS₂^[37].使用与Co₉S₈/MoS₂-300相同的活化方法, 控制H₂与Ar的流量比为(50 mL/min):(100 mL/min) (1:2), 以5 ℃/min的速率升温至300 ℃, 并在300 ℃下反应2 h, 得到MoS₂-300材料.

  
  
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  图 1  Co₉S₈/MoS₂-300的(a) XRD, (b) TEM谱图和(c) HRTEM谱图. (d) Co₉S₈/MoS₂-X的ESR光谱

  Figure 1  (a) XRD, (b) TEM image and (c) HRTEM image of Co₉S₈/MoS₂-300. (d) ESR spectra of Co₉S₈/MoS₂-X

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  图 2  Co₉S₈/MoS₂-X的(a) XRD, (b)高分辨XRD和(c) Raman图. Co 2p (d), Mo 3d (e)和S 2p (f)的XPS谱图

  Figure 2  (a) XRD, (b) high resolution XRD, (c) Raman of Co₉S₈/ MoS₂-X. XPS spectra of Co 2p (d), Mo 3d (e) and S 2p (f)

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  图 3  (a) Co₉S₈/MoS₂-300和(b) CoS₂/MoS₂的接触角

  Figure 3  Contact angle of (a) Co₉S₈/MoS₂-300 and (b) CoS₂/MoS₂

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  图 4  Co₉S₈/MoS₂-300和CoS₂/MoS₂在R空间(a) Mo的K-edge和(c) Co的K-edge的傅里叶转换EXAFS光谱. Co₉S₈/MoS₂-X在(b) Mo的K-edge和(d) Co的K-edge的XANES光谱. (e)和(f)为(d)的XANES高分辨谱图. Co₉S₈/MoS₂-300的(g) Co K-edge和(h) Mo K-edge的EXAFS光谱小波转换图

  Figure 4  Fourier-transformed EXAFS spectra of Co₉S₈/MoS₂-300 and CoS₂/MoS₂ in R-space at (a) Mo K-edge and (c) Co K-edge. The XANES spectra of Co₉S₈/MoS₂-X at (b) Mo K-edge and (d) Co K-edge. (e) and (f) are the high resolution of XANES spectra in (d). Wavelet transforms for (g) Co K-edge and (h) Mo K-edge EXAFS signals of Co₉S₈/MoS₂-300

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  图 5  Co₉S₈/MoS₂-X和对比材料的(a) LSV, (b) Tafel, (c)不同电流密度下HER的过电势总结, (d) C_dl图和(e) R_f测试. (f) MoS₂/Co₉S₈-300在电流密度为10, 50和100 mA•cm^－2下测试6 h的i-t曲线.内插图为MoS₂/Co₉S₈-300在电流密度为10 mA•cm^－2下测试48 h的i-t曲线

  Figure 5  (a) LSV, (b) Tafel, (c) summary of HER overpotentials in different current densities, (d) C_dl images and (e) R_f of Co₉S₈/MoS₂-X and controls. (f) i-t curves of Co₉S₈/MoS₂-300 recorded at current density of 10, 50 and 100 mA•cm^－2 for 6 h. Insert is i-t curve of Co₉S₈/MoS₂-300 recorded at current density of 10 mA•cm^－2 for 48 h

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