Page 174 - 《精细化工》2022年第1期

第 39 卷第 1 期 精 细 化 工 Vol.39, No.1
202 2 年 1 月 FINE CHEMICALS Jan. 2022

有机电化学与工业
一步水热法制备高效析氧 3D 花球阵列

Co S /MoS @TM 催化电极
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9 8

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卫学玲，包维维，蒋 鹏，艾桃桃，李文虎，邹祥宇
（陕西理工大学 材料科学与工程学院，陕西 汉中 723000）

摘要：以四水合钼酸铵、六水合硝酸钴和硫脲为原料，采用一步水热法在钛网（TM）上原位构筑了不同阵列结
构 Co 9 S 8 /MoS 2 @TM 催化电极。通过改变原料中钴、钼、硫的物质的量之比来调控 Co 9 S 8 /MoS 2 @TM 电极的结
构。采用 SEM、XRD 和 XPS 对 Co 9 S 8 /MoS 2 @TM 进行物相分析和形貌表征，并在 1 mol/L KOH 电解液中对
Co 9 S 8 /MoS 2 @TM 的电催化析氧性能进行了研究。结果表明，钴、钼、硫的物质的量之比为 10∶14∶600 时，制
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备的 Co 9 S 8 /MoS 2 @TM 为 3D 花瓣状阵列结构，且在 10 mA/cm 电流密度下过电势为 271 mV，塔菲尔斜率为
88.5 mV/dec，具有良好的析氧稳定性和耐久性，展现了优异的电化学性能。
关键词：一步水热法；电催化析氧；Co 9 S 8 /MoS 2 @TM；花瓣状阵列结构；有机电化学与工业
中图分类号：TQ116.2；TQ426 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 01-0164-07

One-step hydrothermal synthesis of 3D flower-like array Co 9S 8/MoS 2@TM

as efficient oxygen evolution electrode

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WEI Xueling, BAO Weiwei, JIANG Peng, AI Taotao, LI Wenhu, ZOU Xiangyu
（School of Material Science and Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723000, Shaanxi, China）

Abstract: Co 9S 8/MoS 2@TM electrodes with different array structures were fabricated in situ on titanium
mesh (TM) by one-step hydrothermal method using ammonium molybdate tetrahydrate, cobalt nitrate
hexahydrate and thiourea as raw materials. The structure of Co 9S 8/MoS 2@TM was regulated by changing
the molar ratio of cobalt, molybdenum and sulfur in the raw materials. The phase analysis and morphology
characterization of Co 9S 8/MoS 2@TM were carried out by SEM, XRD and XPS. The electrocatalytic oxygen
evolution performance of Co 9S 8/MoS 2@TM was evaluated in 1 mol/L KOH electrolyte. The results showed
that Co 9S 8/MoS 2@TM with 3D flower-like structure was prepared when the molar ratio of cobalt,
molybdenum and sulfur was 10∶14∶600. The overpotential was 271 mV at a current density of
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10 mA/cm and the Tafel slope was 88.5 mV/dec, exhibiting good oxygen evolution stability and durability
and excellent electrochemical performance.
Key words: one-step hydrothermal method; electrocatalytic oxygen evolution; Co 9S 8/MoS 2@TM;
flower-like array structures; organic electrochemistry and industry

[9]
由于环境污染日益严重，储量有限的化石燃料 性、耐久性好且价格低廉的催化剂 。电解水的过
消耗迅速，寻求对环境友好的新能源替代传统能源 程包括阳极的析氧反应（OER）和阴极的析氢反应
成为解决全球环境危机和能源危机的有效策略 [1-3] 。 （HER）两个半反应 [10] 。其中，OER 的理论电势为
氢气因其能量密度高，产物环境友好，成为替代化 1.23 V vs.RHE，HER 的理论电势为 0 V vs.RHE。因
石燃料的新能源 [4-5] ，电催化制氢气因而成为研究热 此，降低 OER 的过电势并提高其反应效率是提高电
点 [6-8] 。电催化的重点在于找到催化活性高和稳定 解水整体效率的重点。目前，大多数性能优异的 OER

收稿日期：2021-05-09; 定用日期：2021-09-03; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210471
基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目（51504147）；陕西理工大学校级项目（SLGKY2007）
作者简介：卫学玲（1980—），女，中级工程师。联系人：邹祥宇（1980—），男，副教授，E-mail：zou800403@foxmail.com。