Electrochemical Potential-Dependent Stability and Activity of MoS3 during the Hydrogen Evolution Reaction

催化作用 化学 电化学 电催化剂 密度泛函理论 活动站点 质子化 烟气脱硫 星团(航天器) 分解水 溶剂化 无机化学 化学物理 计算化学 物理化学 分子 电极 有机化学 光催化 离子 计算机科学 程序设计语言
作者
Nawras Abidi,Amit Sahu,Pascal Raybaud,Stephan N. Steinmann
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:13 (23): 15290-15300 被引量:16
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c03292
摘要

Amorphous MoS 3 ( a -MoS 3 ) is an appealing low-cost catalyst for the hydrogen evolution reaction (HER), which is a promising process for electrocatalytic hydrogen generation. In this study, we scrutinize the stability and HER catalytic activity of carbon-supported Mo 3 S 9– x -clusters under electrochemical conditions by using grand-canonical density functional theory (GC-DFT) coupled with a cluster-continuum solvation strategy. We show that some sulfur atoms of the Mo 3 S 9 cluster can be removed as H 2 S under HER conditions. This partial desulfurization leads to a stable working state of Mo 3 S 8 or Mo 3 S 7 with HER catalytic activity at moderate thermodynamic overpotentials. The desulfurization process simultaneously induces water adsorption on undercoordinated molybdenum sites. The so-formed hydrated Mo 3 S 9– x -clusters can exhibit two distinct active sites. On Mo 3 S 8 (H 2 O) 2, the top SH* species are active for the HER, whereas OH* species are involved in the HER on Mo 3 S 7 (H 2 O) 3 . By comparison with a previous study of the HER catalyzed by 2H–MoS 2 edge sites, we demonstrate that S-defective a -MoS 3 is an efficient HER electrocatalyst. Moreover, in contrast to active sites on 2H–MoS 2, the HER mechanism on Mo 3 S 9– x -clusters involves a protonation step instead of the common proton-coupled electron transfer, an elementary reaction step that required GC-DFT to be identified.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
桐桐应助nickel采纳,获得10
1秒前
123发布了新的文献求助30
1秒前
2秒前
听风者完成签到,获得积分10
3秒前
林间终幕完成签到,获得积分10
3秒前
Owen应助积极涵阳采纳,获得10
3秒前
图图发布了新的文献求助10
3秒前
田様应助开心的渊思采纳,获得10
3秒前
情怀应助rance采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.3应助杜丽芳采纳,获得10
5秒前
Jasper应助xiaolizi采纳,获得10
6秒前
6秒前
干净的琦应助复杂黑夜采纳,获得30
7秒前
含33完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
旧人阡陌发布了新的文献求助10
7秒前
虎攀伟完成签到,获得积分10
8秒前
自信的昊强完成签到,获得积分10
8秒前
帅气的凡发布了新的文献求助10
8秒前
快去读文献完成签到,获得积分20
8秒前
bbabb完成签到 ,获得积分10
8秒前
方渊思完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
碧蓝老黑完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
ikooo发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
CipherSage应助千里毅采纳,获得10
11秒前
邵竺完成签到,获得积分10
11秒前
郝Hao完成签到 ,获得积分10
12秒前
地瓜发布了新的文献求助10
12秒前
xqyxqy完成签到 ,获得积分10
13秒前
nickel发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
积极涵阳发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
优秀的翼完成签到,获得积分10
14秒前
脑洞疼应助图图采纳,获得10
14秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Data book on fatigue strength of metallic materials 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7560676
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9141613
关于积分的说明 19542501
捐赠科研通 7148980
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3261754
关于科研通互助平台的介绍 2428213
邀请新用户注册赠送积分活动 2251184