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外场驱动分子极化调控反应物界面及其电催化析氢性能
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作者 赵阳 黄家钊 +7 位作者 陈建强 干晓娟 温群磊 李黄经纬 段君元 陈搏文 翟天佑 刘友文 《Science China Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第9期3501-3508,共8页
反应物界面对电催化反应至关重要.然而,由于调控和表征手段的不足,对反应物界面的深入研究仍难以实现.本文中,我们借助单片电催化微纳器件,通过调节背栅电压引入分子极化,实现了对电化学双电层中水合氢离子(H_(3)O^(+))浓度的调控,进而... 反应物界面对电催化反应至关重要.然而,由于调控和表征手段的不足,对反应物界面的深入研究仍难以实现.本文中,我们借助单片电催化微纳器件,通过调节背栅电压引入分子极化,实现了对电化学双电层中水合氢离子(H_(3)O^(+))浓度的调控,进而提高了催化剂的电催化析氢性能.以C_(60)/MoS_(2)异质结为例,电学性能测试表明背栅电场促进了电子从C_(60)向MoS_(2)的转移,并导致了C_(60)分子的极化.原位光致发光光谱表征显示,在背栅电场的作用下,极化的C_(60)分子会吸引H_(3)O^(+),使其聚集在MoS_(2)附近.而电催化测试表明,在1.5 V背栅电压下,由于发生了H_(3)O^(+)的富集,C_(60)/MoS_(2)异质结在-0.45 VRHE电位下的析氢电流密度增加了5倍我们提出的调控和监测反应物界面的方法能够促进对多种电催化反应的研究. 展开更多
关键词 光致发光光谱 电催化 水合氢离子 电化学 分子极化 异质结 双电层 微纳器件
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