分会

第十八分会：核化学与放射化学

摘要

二维（2D）过渡金属碳/氮化物（MXene）是一种新型的层状材料，其兼具优异的导电性、丰富的表面基团和独特的片层结构等优异特性，被认为是电催化析氢领域中非常有前景的载体材料。本研究利用辐射法在MXene片层上原位负载了无定形钼硫化物（MoSx），并研究了辐射合成条件对复合材料结构、形貌以及电催化析氢性能的影响。结果显示，吸收剂量对复合材料中MXene的结构、钼硫化物的含量以及活性硫原子的比例有显著影响。在吸收剂量为100 kGy时，该复合材料展现了最优的性能，其具有低的过电势（196 mV@50 mA cm-2）和小的塔菲尔斜率(41 mV dec-1)。在吸收剂量过低时，钼硫化物的负载量及活性硫原子的含量较低，使得析氢活性位点不足；而在过高的吸收剂量下，MXene的层状结构会发生一定程度的破坏且生成的钼硫化物会有一定的聚集。另外，在100 kGy的吸收剂量下，MXene表面的含氧官能团进一步增加，从而有利于其与MoSx的结合力的增强。因此，强的2D/2D相互作用、显著提高的导电性和更多暴露的析氢活性位点是该条件下所得材料具有优异性能的主要原因。综上，我们采用辐射法通过原位负载的策略制备了MoSx/MXene复合材料，其展现了优异的电催化析氢性能。该工作为制备MoSx/MXene复合材料提供了一种高效简便的方法，并有望扩展到其他MXene基复合材料的合成。

关键词

MXene，钼硫化物，辐射法，电催化析氢

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