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铁-钴共掺杂二硫化钼催化剂的制备及其电催化析
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摘要：研究背景与问题 随着能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，开发高效、环保的电催化析氢催化剂成为研究的热点。二硫化钼（MoS_2）作为一种具有优异电催化性能的二维材料，在
研究背景与问题
随着能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，开发高效、环保的电催化析氢催化剂成为研究的热点。二硫化钼（MoS_2）作为一种具有优异电催化性能的二维材料，在电催化析氢反应（HER）中具有巨大的应用潜力。然而，纯MoS_2的催化活性较低，限制了其在实际应用中的推广。因此，通过掺杂策略提高MoS_2的催化性能成为研究的关键问题。
研究方法
本研究采用水热法构筑了一系列Fe-Co共掺杂MoS_2析氢催化剂（Fe-Co/MoS_2）。首先，通过精确控制反应条件，成功将Fe和Co离子引入MoS_2晶格中。随后，利用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）、能量色散X射线光谱（EDS）和扫描电子显微镜（SEM）等表征手段，对Fe-Co/MoS_2催化剂的结构、形貌和元素分布进行了详细分析。此外，通过线性扫描伏安法（LSV）和循环伏安法（CV）等电化学测试手段，评估了Fe-Co/MoS_2催化剂在1 mol·L~(-1) KOH电解液中的电催化析氢性能。
核心结果
表征结果表明，Fe/Co成功嵌入MoS_2晶格并诱导了晶格膨胀，这有助于提高催化剂的电子传导性和稳定性。在电化学测试中，Fe-Co/MoS_2催化剂在-0.2 V至0.6 V的电位范围内表现出优异的HER活性，其半波电位（E_1/2）为-0.35 V，远低于纯MoS_2的-0.6 V。此外，Fe-Co/MoS_2催化剂在长时间测试中表现出良好的稳定性和抗中毒能力，表明其在实际应用中的潜力。
结论与意义
本研究成功制备了Fe-Co共掺杂MoS_2析氢催化剂，并通过多种表征手段对其结构、形貌和电催化性能进行了详细研究。结果表明，Fe-Co/MoS_2催化剂具有优异的HER活性、稳定性和抗中毒能力，为开发高效、环保的电催化析氢催化剂提供了新的思路。此外，本研究为二维材料在能源领域的应用提供了理论依据和实践指导，具有重要的学术价值和实际应用意义。
文章来源：《分子催化》 网址: http://www.fenzicuihua.cn/qikandaodu/2026/1027/326.html