電気触媒作用のためのグラフェンナノシート上のMoS2ナノフレークの温度依存性結晶化

背景

2次元（2D）ハイブリッド材料は、太陽光発電、水分解、センサー、バッテリー、およびその他の多くのアプリケーションで使用するために研究されており、多くの場合、ヘテロ接合または3次元（3D）フレームワークの形で使用されます[1,2,3,4 、5,6]。独自の2D構造と調整可能なバンドギャップの恩恵を受けて、2Dハイブリッド材料は高い比表面積と適切な仕事関数の両方を提供できます[1、7、8、9、10]。色素増感太陽電池（DSSC）や水素発生反応（HER）など、ほとんどの電気化学アプリケーションでは、遷移金属ジカルコゲナイド（TMD）/グラフェンハイブリッドの高い電子伝導性と強い酸化還元反応性が非常に魅力的です。これらのハイブリッドでは、グラフェンナノシートは高い電子伝導性と機械的強度を備えており[11、12]、TMDナノシートの成長中心として機能します。以前の研究では、ハイブリッド構造がより活性な部位で強化された触媒活性を提供することが示されています[13]。

従来の白金（Pt）ベースの触媒材料と比較して、2Dハイブリッド材料は同等の性能とはるかに低い製造コストを提供し、したがって、商用利用のためにPtを置き換える大きな可能性を示しています。これまで、MoS ₂ /グラフェンハイブリッドは、その優れた電極触媒活性と独自の2D構造により、最も有望なオプションの1つとして研究されてきました[3、14、15]。固有の導電率が低いと、純粋なMoS ₂ の全体的な電極触媒性能が制限されることはよく知られています。 [16、17]そして純粋なグラフェンの反応性は比較的弱い[18,19,20]。 MoS ₂ /グラフェンハイブリッドは、2つの構成材料の反応性と導電性の利点を組み合わせて、電極触媒性能を大幅に向上させます[21、22]。水熱プロセスでは、グラフェンナノシートはMoS ₂ の結晶化コアとしても機能します。 生産率を改善するための形成[23、24、25、26、27]。触媒の組成と構造の両方が材料の反応性に影響を与えるため、ハイブリッドを設計する際には、より活性な部位を作成し、高い導電性を維持することが重要です。 2つのコンポーネント構造間の結合を調整する適切な方法を選択することにより、結果として得られる触媒性能をさらに最適化できます。

ハイブリッドを作成するために、多くのアプローチが検討され、それらの利点が比較されました。ダイのグループは、MoS ₂ のヘテロ接合を準備しました 有機溶媒中での熱水反応によるグラフェンと、触媒反応の速度論の調査[12]。張ら。 MoS ₂ の制御された化学蒸着成長を研究しました グラフェンに適用し、カバレッジファクターの効果を強調しました[28]。近年、MoS ₂ を製造するための低コストで高スループットのルートとして、熱水法が広く研究されています。 /グラフェンハイブリッド[12、26、29、30、31、32]。以前の研究では、純粋なMoS ₂ の結晶化が報告されています アモルファスMoS ₂ では、反応温度が異なると大幅に変化する可能性があります 低温（120〜150°C）のナノスフェア、花のようなMoS ₂ 中温（160〜240°C）で高い触媒性能を持ち、MoS ₂ が大きいボール 高温（230〜260°C）でのナノ粒子[33、34]。ただし、結晶化の種がグラフェンに変化すると、MoS ₂ の結晶化条件が変化します。 はよく理解されていないため、材料の触媒活性を最適化するには、結晶化条件をさらに理解することが不可欠です。この作業では、MoS ₂ を準備するための簡単な水熱合成法を報告します。 さまざまな中温でグラフェンナノシート上に成長したナノフレーク。 MoS ₂ グラフェンナノシートの結晶化は、さまざまな結晶特性評価法によって明確に識別でき、結果として得られる触媒性能に対する結晶化の影響は、DSSC性能とHER反応性によって研究されます。

メソッド

材料の準備と特性評価

さまざまなMoS ₂ /グラフェンハイブリッドは水熱法で調製されました（詳細は補足情報を参照）。まず、マイクロ波剥離した酸化グラフェンナノシート（MEGO）を、900Wのマイクロ波に90秒間さらしたアルゴン環境下で酸化グラファイトから調製しました[35]。このプロセスにより、酸化グラフェンも減少しました[25]。次に、2.8mgのMEGOを超音波処理によって20mLのDI水に分散させた後、42mgのモリブデン酸ナトリウム二水和物と84mgのチオ尿素を順次溶解しました。 MEGOをさらに減らすために過剰なチオ尿素が溶液に加えられました[3]。次に、懸濁液を50 mLオートクレーブに移し、150°C（MG-150）、180°C（MG-180）、210°C（MG-210）、および240°C（MG-240）の温度で熱水反応を行いました。 ）24時間。最後に、得られた固体を分離し、洗浄し、真空下、70℃で一晩乾燥させた。

作製した材料の構造を日立（S-4800）電界放出型走査電子顕微鏡（FE-SEM）で調べた。エネルギー分散型X線分光法（EDS）マッピングデータは、HitachiS-4800のBruker検出器を使用して取得しました。日立（H 9000 NAR）システムを使用して、透過型電子顕微鏡/高分解能透過型電子顕微鏡（TEM / HRTEM）を取得し、MoS ₂ のハイブリッド接合を研究しました。 /グラフェンハイブリッドは180°Cで調製されました。 X線回折（XRD）は、Bruker D8 DiscoverX線回折計を使用して行われました。ラマン分光法は、HeNeレーザー（633 nm）を備えたレニショーラマン分光計（Inc 1000B）を使用して行われました。 X線光電子分光法（XPS）は、X線源としてMg、Kαを使用してVG ESCA 2000で研究され、ピークは284.6eVのC1sピークで較正されています。

DSSCの作成とテスト

まず、FTOガラスをアセトン、イソプロピルアルコール、DI水で順次洗浄しました。以前の出版物[36]に続いて、TiO ₂ ナノ粒子構造は、市販のTiO ₂ をドクターブレードすることによって形成されました。 貼り付けて、30分かけて500°Cまで徐々に加熱します。処理後、基板を0.5 mM N719エタノール溶液に移し、24時間浸しました。対極もドクターブレードで作製した。スラリーには、500μLのDI水中に20mgのサンプルと5μLのTriton×100が含まれています。コーティング後、電極はアルゴン環境で500°Cで30分間アニーリングされました。 Ptベースの対極は、0.01 M H ₂ をブレードすることによって製造されました。 PtCl ₆ 同じ手順でエタノール溶液。セルを組み立てるために、準備された対極と光陽極を市販の熱可塑性シールフィルムで密封し、次に市販の電解質をセルに注入しました。

J-Vの特性評価は、シミュレートされた1つの太陽の照明（AM 1.5G、100 mW / cm ² ）の下で実施されました。 、Newport、94021A）、Keithley2420ソースメーター付き。システムは、Siリファレンスセル（Oriel、P / N 91150V）を使用して校正されました。 DSSCの電気化学インピーダンス分光法（EIS）は、1つの太陽照明の下で0.1〜10,000Hzの周波数でテストされました。電位は0.7Vに設定されました。これは、平均開回路電圧とほぼ同じです。データはCHI760D電気化学ワークステーションによって記録されました。

電気化学的測定

飽和Ag / AgCl参照電極をすべての測定で使用し、ネルンストの式を介して可逆水素電極（RHE）スケールに変換しました。すべての測定は、0.5 M H ₂ で実行されました。 SO ₄ CHI760D電気化学ワークステーションを使用した水溶液。テストは、Ptワイヤを対極およびグラッシーカーボン電極（GCE）として使用して、標準の3電極ガラスセルで実行されました。 GCEを製造するために、5mgの材料を50μLのナフィオンエタノール溶液（5％）および450μLのDI水と混合しました。混合物を十分に分散させ、5μLの懸濁液を直径3 mmのグラッシーカーボン電極に滴下し、完全に乾燥させました。

線形掃引ボルタンメトリー（LSV）は、5 mV / sで0.2〜-0.8 V（vs。Ag / AgCl）でテストされました。その後、ターフェルプロットはLSVから計算されました。サイクリックボルタンメトリー（CV）は、0.05 V / sで-1V〜1 V（vs。Ag / AgCl）でスキャンされました。電気化学インピーダンス分光法は、定電位0.5 mV（vs。Ag / AgCl）で0.1〜10,000Hzの範囲の周波数で測定されました。安定性は、定電位-0.5 V（vs。Ag / AgCl）で20,000秒間評価されました。

結果と考察

図1a–hは、MoS ₂ のFE-SEM画像を示しています。 グラフェン表面に成長した構造。垂直に向けられた花のようなMoS ₂ ナノフレークはすべての温度で観察され、均一な被覆率はEDSによって証明されました（補足情報、追加ファイル1：図S1）。図1a〜dに示すように、MoS ₂ のサイズ ナノフレークは、合成温度の上昇とともに大きくなりました。図1e–hに示すように、低倍率で観察すると、MoS ₂ のカバレッジ MG-240ハイブリッドが層ごとの特徴を失い始め、ナノ粒子を形成し始めたのに対し、MG-210ハイブリッドは層状構造を緩く維持したため、ナノフレークは大幅に大きくなりました。以前の研究では、ナノシートのエッジが触媒反応の活性部位であることが示され、エッジ、欠陥、およびねじれが高い触媒性能の原因であることが示唆されています。したがって、高度に分岐した形態は、ほとんどの触媒用途に適しています[2、37]。

MoSの形態 _{2 /} グラフェンハイブリッド。 MoS _{2 /} のSEM画像 150°Cでのグラフェンハイブリッド（ a 、 e ）、180°C（ b 、 f ）、210°C（ c 、 g ）、240°C（ d 、 h ）、およびMoS ₂ のTEMおよびHRTEM画像 180°Cでの/グラフェンハイブリッド（ i 、 j ）。 挿入図 of（ j ）は、破線の円でマークされた対応するSAEDパターンです。格子情報は（ j でマークされています ）

MoS ₂ についてさらに洞察を得るには /グラフェンハイブリッド、TEMおよびHRTEM画像を取得して分析しました。 MG-180ハイブリッドサンプルを使用して、MoS ₂ の層状構造である分岐構造を研究します。 図1iに示すように、グラフェン（平らな灰色の領域）の表面にロードされた（交差する黒いストライプ）が観察されました。図1iの中央にズームすると、HRTEM画像では、格子間隔が大きく異なる2つの異なるタイプの結晶がはっきりと観察されます（図1j）。 0.65 nmの格子間隔は、MoS ₂ の格子間隔とよく一致しています。 2H結晶（002）面で、0.23 nmの格子間隔は、単層グラフェンナノシートのジグザグチェーンギャップの間隔に近い[38]。数層のMoS ₂ ナノシートは小さな領域で互いに交差し、小さなナノフレークの形成とエッジと欠陥の作成を表しています。グラフェンナノシートのMoS ₂ へのシームレスなステッチ 図1jの破線の円でマークされたナノシートも、選択領域電子回折（SAED）によって研究されました。いくつかの回折リングは、2H–MoS2の平面に対して適切にインデックス付けできますが、グラフェンの割合が少なく、アモルファスカーボンのバックグラウンドが強いため、グラフェンの回折はほとんど示されません。 2種類の結晶の密接な接触は、ハイブリッド内での効率的な電子移動を示唆しています。 4つのハイブリッドすべてのHRTEM画像とSAED画像の比較も、追加ファイル1：図S2に示されています。結晶化は温度の上昇とともに大幅に改善されます。

さまざまな反応温度での結晶化の変化をより深く理解するために、MoS ₂ のXRDおよびラマンスペクトル /グラフェンハイブリッド（図2）が研究されました。全体として、調製されたままのハイブリッドは2H–MoS ₂ を示しました。 段階。 10 ^o からのフラットXRDパターン 〜35 ^o MEGOは、保管中にナノシートを積み重ねることによって引き起こされました。 MG-150の場合、MoS ₂ グラフェンナノシート上での結晶形成の量が限られているため、ピークははっきりと見えませんでした。温度を上げると、XRDピークが鋭くなり、30 ^o の間に小さな角度シフトが観察されました。 および55 ^o 。 MG-180ハイブリッドのピークは、2H相の（103）と（105）の弱いピーク、広がり、シフトした（100）ピーク、そして重要なことに、追加の（006 + 104）ピークのために際立っています。結晶の再配列は、1T相が存在する可能性を示しています[39]。 MG-150からの弱い信号は、結晶化の質が低く、欠陥が多いことを示しています。同様の傾向は、633 nmで励起されたヘリウムネオンレーザーを使用したラマンスペクトル（図2b）でも観察できます。 MG-150とMG-180はどちらも非常に弱いMoS ₂ を示しました 結晶化の質が悪いことを示唆するラマンの特徴。 A _1g の強度 、E _2g ¹ 、およびE _1g ピークは温度の上昇とともに増加しました。また、面外Mo-Sフォノンモード（A _1g ）MoS ₂ のエッジ終端垂直配向に対して優先的に励起されます ナノシート、および高強度のA _1g MG-210およびMG-240ハイブリッドに示されているのは、グラフェンナノシート上に形成された垂直配向構造を示しています[2]。 Cピークは、MoS ₂ のMポイント（2LA（M））での2次縦音響モードに由来します。 高温での結晶化品質の向上を示すブリルアンゾーン[40]。もう1つの興味深い観察結果は、DからGバンドの強度の増加です（I _D / I _G ）図2bに示すように、温度の上昇に伴うグラフェンの変化。これは、MoS ₂ 間のファンデルワールス相互作用が強いことを示しています。 グラフェンの六角形リングの呼吸モードを強化したナノシートとグラフェンナノシート。

MoS ₂ の結晶化比較 /グラフェンハイブリッド。 a MoS ₂ のXRDスペクトル MEGOと比較して150、180、210、および240°Cで調製された/グラフェンハイブリッド（ b ）MoS ₂ のラマンスペクトル /グラフェンハイブリッドとMEGO。 MoS ₂ の2Hピーク パターンでラベル付けされています

XPSを使用した追加の研究（図3）でも、温度の上昇に伴う結晶品質と相転移の改善が証明されました。 MG-150からMG-240までの鋭いピークは、結晶がポリ状態から結晶化状態に改善したことを示しています。また、Mo 3dピークの段階的なシフトがMG-180からMG-240に観察され、MG-180の結合エネルギーはMG-240の結合エネルギーよりも約0.63eV低く見えます。これは、可能な結晶相が180°Cから240°Cで1 Tから2Hに変化することを示しています[39、41]。 Mo 3Dピークの洞察に満ちたピーク面積の計算は、2Hから1 Tのモル比が4.84：1（MG-150）から3.01：1（MG-180）および13.7：1（MG-210）まで変化することを示しています。 MG-240の場合、1Tピークをデコンボリューションすることはできません。 MG-150のピーク位置はMG-210のピーク位置に近く、これは格子欠陥の多い広いピークによって説明でき、緩く組織化された構造がより重要な役割を果たします。 XRDおよびラマンデータに基づくと、結晶化品質と相転移は、MoS ₂ の熱水調製における温度変化の2つの注目すべき影響です。 /グラフェンハイブリッド。

MoS ₂ の結合分析 /グラフェンハイブリッド。 MoS ₂ のXPSスペクトル /グラフェンハイブリッドは、150、180、210、および240°Cで調製され、（ a ）Mo 3d軌道と（ b ）S2p軌道を示しています

以前の研究では、結晶の欠陥が触媒反応速度を増加させ、MoS ₂ の1T相を増加させる可能性があることが報告されています。 常に優先されます。ただし、結晶品質が大幅に低下すると、電荷移動が低下し、触媒性能が低下します[17、42]。これらの要素のバランスをとるために最適な温度を決定する必要があります。さらに、MoS ₂ の1Tフェーズ は周囲環境での安定性が限られていることが知られているため[39、41、43]、ハイブリッドでのその割合は、XPS計算によるさまざまな準備温度での2H相よりも低くなります。温度を最適化することにより、この簡単な水熱法で1T相の最適化された割合を決定できます。以前の研究では、MoS ₂ のメカニズムも報告されています 形成、および分析はここで適用可能です[12、44]。まず、チオ尿素は遊離チオール基とアミノ基に解離し、Mo（IV）を還元し、GOを部分的に還元します。第二に、還元されたGO表面に吸着されたフリーラジカルがMoS ₂ を形成し始めます。 HRTEMの結果に基づく（002）面に沿った結晶。空いているMoまたはSを環境にさらす化学反応速度が遅いため、低温で欠陥が形成されやすくなります。密度汎関数理論（DFT）計算は、還元反応が格子内の点欠陥よりもMo-Mo粒界に沿って発生する傾向があり[45]、Mo-Mo粒界は低温で調製された欠陥の多いハイブリッドでより豊富であることを示しています。

MoS ₂ の1Tフェーズの重要性 触媒反応については、純粋な2D結晶についても研究されています。以前のDFT計算では、1T–MoS ₂ が示唆されていました は金属特性を示し、半導体2H–MoS ₂ と比較して著しく高い触媒反応性を示します。 [39、41、46]。研究はまた、結晶形成の温度への強い依存性を示しています[47]。純粋な1T–MoS ₂ ナノシートは常にアルカリ金属による化学的剥離によって調製され[39]、1T相の比率を高くします。 1T相のコストと安定性を考慮すると、熱水法は触媒反応に適しています。触媒反応では、純粋なMoS ₂ で最高の効率を得るには、通常、約220°Cが必要です。 [34]。 MoS ₂ この作業での/グラフェンハイブリッドは、180°Cでより低い温度要件を示します。これは、グラフェンを支持媒体として使用したシードプロセスの高速化と、結晶化中の結晶定数の整列によって説明できます。 MoS ₂ の第一原理研究 /グラフェンヘテロ接合は、グラフェンの仕事関数（4.3 eV）が単分子層MoS ₂ の伝導帯（4.2 eV）とよく一致することを示しています。 、およびMGハイブリッドで計算された電荷キャリア密度は、グラフェンの固有値よりも3桁以上高くなっています。さらに、電子正孔対は構造内で十分に分離されているため、反応性が高くなります[21、48、49]。

MoS ₂ の電極触媒活性 /グラフェンハイブリッドは、DSSCで最初に調査されました。 DSSCは、光アノードとして増感材料でコーティングされた半導体層、電解質として1対のレドックス、対極として還元触媒を備えたサンドイッチ構造を持っています[50]。 DSSCには、個別の光アノードと対極があり、セルの化学的性質を損なうことなく対極触媒を最大化する機会を生み出します。 MoS ₂ を適用する DSSCの対極としての/グラフェンハイブリッドは、その電気化学的特性に関連する導電率と触媒反応性の両方を直接特徴付けることができます。

この作業では、N719増感TiO ₂ を準備しました ベースのフォトアノード、I ₃ ⁻ / I ⁻ 電解質、およびMoS ₂ 図4aに示すように、DSSC測定用の/グラフェンハイブリッド対極。太陽電池の性能を表1にまとめ、図4bで比較します。 MG-150とMG-180の両方のハイブリッドは、高温で得られたハイブリッドと比較して、大幅に改善された応答を示しました。すべての触媒は開回路電圧（ V ）を維持しました _OC ）約0.7 Vで、これはPtベースの触媒のそれに近いですが、短絡電流（ i _sc ）8.47 mA / cm ² に低下 MG-210および7.71mA / cm ² の場合 MG-240ハイブリッド用。高温ハイブリッドの曲線因子（FF）の増加は、 i が低いために発生します。 _sc および V _OC 。 i であることは明らかです _sc ハイブリッドの急速充電輸送に依存する効率の支配的な要因です。 MG-150とMG-180の触媒を比較すると、MG-180ハイブリッドはより高い i を示しました。 _sc 、これは、より良い導電率またはより高い反応性のいずれかを示唆し、MG-150ハイブリッドの過度の欠陥による弱められた電荷輸送予測とよく一致します。 MoS ₂ がオーバースタッキングされているため、MG-240ハイブリッドのパフォーマンスの低下は予測可能です。 図1のSEM画像に示されているナノシート。グラフェンとMoS ₂ 間の電子移動を制限します。 結晶。 EIS分析による抵抗のさらなる調査（追加ファイル1：図S3）は、MG-180の最も低い電荷移動抵抗を示唆しており、これは効率性能とよく一致しています。

DSSCの回路図とパフォーマンス。 a 対極触媒として調製されたままのハイブリッドを用いたDSSCの概略図。 b MoS ₂ を使用したDSSCのJ-V曲線 対極としての/グラフェンハイブリッド。 Ptベースの対極は最高の性能を示しましたが、180°CのハイブリッドはFFが低いものに近かった。 V _OC 準備温度が210°Cと240°Cに上昇すると低下し始めました

DSSCでのMG-180ハイブリッドの改善された性能をさらに理解するには、導電率と反応性を別々に調査する必要があります。電気化学的特性を研究するために、MG-150、MG-180、およびMG-210ハイブリッドを選択して、3電極構成でのHER性能を測定しました。すべてのHERテストは、0.5 M H ₂ で実施されました。 SO ₄ 参照電極としてAg / AgCl電極を使用し、対電極としてPtワイヤを使用した水溶液。サンプルの電気化学的性能は、直径が3 mmに制御されたガラス状炭素電極を製造することによってテストされ、テストされた電位はRHEに変換されました。

MG-150およびMG-180ハイブリッドは、それぞれ約-176および-179 mVの非常に近い開始電位を示し、MG-210は、LSVの低電流密度領域から推定して約-287mVの開始電位を示しました。 （図5a）。低電位でのMG-180ハイブリッドの揺れ尾は、水素気泡の生成と蓄積によって引き起こされました。これは、MoS ₂ の高性能を示唆しています。 /グラフェンハイブリッド。 3つの触媒のターフェルプロット（図5b）は、MG-180ハイブリッドの74.5 mV / decadeの傾きを示しています。これは、MG-150およびMG-210の傾きよりもはるかに低く、増加に伴ってHER速度がより速く増加することを示しています。過電圧。 MG-150ハイブリッドよりもMG-180ハイブリッドのパフォーマンスが優れていることは、電荷移動のための結晶化が優れていることの重要性を説明しています。これは、EIS分析で確認できます（追加ファイル1：図S5）。 MG-180ハイブリッドは、より小さな半円を示し、グラフェンとMoS ₂ 間のより効率的な電荷移動を示しています。 。一方、MG-180ハイブリッドのインピーダンスは急速に増加し、同じ質量の材料の多孔性が高くなる可能性があります。 Brunauer-Emmett-Teller（BET）テストでは、MG-180の比表面積は73.5 m ² であることが示されました。 / g、MG-150と比較（49.5 m ² / g）およびMG-210（73.4 m ² / g）。結果は、SEM画像に示されている高度に分岐した構造とよく一致しています。 MG-150ハイブリッドのターフェル勾配は137mV / decadeであり、DSSCでの効率がわずかに低いことも説明しています。 CVの結果（追加ファイル1：図S4）は、MG-180ハイブリッドの還元/酸化電位の差が大きく、ピーク電流が高いことを示しています。これは、MG-180ハイブリッドの活性部位が多く、電気化学反応の反応性が高いことを示しています。

彼女のパフォーマンスの比較。 a IR補正後の偏光曲線。 b MoS ₂ の対応するターフェルプロット / 150、180、および210°C、 c で調製されたグラフェンハイブリッド MG-180を20,000秒間スキャンします。 d 10 mA / cm ² での過電圧の比較 MG-150、MG-180、およびMG-210とPt / Cの場合、剥離したMoS ₂ 、およびアモルファスMoS ₂

MG-180ハイブリッドのHER反応性に加えて、安定した性能は、20,000秒間-0.5 Vの定電位によっても示されました（図5c）。準備されたままのハイブリッドと剥離したMoS ₂ の比較 およびアモルファスMoS ₂ 同じ電流密度での性能は、過電圧が低いMG-180の性能を際立たせています（図5d）[3、51]。したがって、180°Cでは、アクティブな欠陥サイトの好ましいバランス、MoS ₂ の1T相が提供されます。 触媒活性のための分岐構造。

結論

要約すると、MoS ₂ の結晶化条件 /グラフェンハイブリッドは、DSSCとHERの構造特性と性能測定によって研究されました。 MoS ₂ の優れた反応性の恩恵 グラフェンの高い導電率により、ハイブリッドはその構成要素と比較して安定した改善された性能を示します。 MoS ₂ ハイブリッドでは、結晶の品質が向上し、欠陥サイトが減少するとともに、低温領域（180°C未満）の1Tから高温領域（210°C以上）の2Hへの結晶相変化が見られます。 1T相の存在により、ハイブリッドの還元反応性と電荷移動能力が向上します。制御された欠陥部位はまた、触媒反応速度を改善します。 MoS ₂ の形態 グラフェン上は高い触媒性能を維持するために不可欠であり、花のような形の垂直に配向した構造が好ましい。この作業は、電極触媒アプリケーション用の2Dハイブリッド材料の合理的な設計と構築のための基本的なガイドラインと理解を提供します。

略語

2D：

二次元

3D：

三次元

ベット：

ブルナウアー-エメット-テラー

CV：

サイクリックボルタンメトリー

DFT：

密度汎関数理論

DSSC：

色素増感太陽電池

EDS：

エネルギー分散型X線分光法

EIS：

電気化学インピーダンス分光法

FE-SEM：

電界放出型走査電子顕微鏡

FF：

フィルファクター

GCE：

ガラス状炭素電極

彼女：

水素発生反応

HRTEM：

高分解能透過型電子顕微鏡

i _sc ：

短絡電流

LSV：

線形掃引ボルタンメトリー

MEGO：

マイクロ波剥離した酸化グラフェンナノシート

RHE：

可逆水素電極

SAED：

選択領域電子回折

TEM：

透過型電子顕微鏡

TMD：

遷移金属ジカルコゲナイド

V _OC ：

開回路電圧

XPS：

X線光電子分光法

XRD：

X線回折