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Nano‐Ni‐Induced Electronic Modulation of MoS2 Nanosheets Enables Energy‐Saving H2 Production and Sulfide Degradation

制氢 纳米片 二硫化钼 催化作用 材料科学 硫化氢 化学工程 吸附 析氧 硫化物 硫黄 电化学 无机化学 纳米技术 化学 物理化学 电极 冶金 有机化学 工程类
作者
Fan Liu,Xinghong Cai,Yang Tang,Wenqian Liu,Qianwei Chen,Peixin Dong,Maowen Xu,Yangyang Tan,Shu‐Juan Bao
出处
期刊:Energy & environmental materials [Wiley]
卷期号:7 (3) 被引量:45
标识
DOI:10.1002/eem2.12644
摘要

Electrocatalytic hydrogen evolution and sulfion (S 2− ) recycling are promising strategies for boosting H 2 production and removing environmental pollutants. Here, a nano‐Ni‐functionalized molybdenum disulfide (MoS 2 ) nanosheet was assembled on steel mesh (Ni‐MoS 2 /SM) for use in sulfide oxidation reaction‐assisted, energy‐saving H 2 production. Experimental and theoretical calculation results revealed that anchoring nano‐Ni on high‐surface‐area slack MoS 2 nanosheets not only optimized catalyst adsorption of polysulfides but also played an important role in promoting hydrogen evolution reaction kinetics by absorbing OH ad , thereby greatly enhancing the catalytic performance toward sulfide oxidation reaction and hydrogen evolution reaction. Meanwhile, the Ni/MoS 2 ‐based hydrogen evolution reaction + sulfide oxidation reaction system achieved nearly 100% hydrogen production efficiency and only consumed 61% less power per kWh than the oxygen evolution reaction + hydrogen evolution reaction system, which suggested our proposed Ni‐MoS 2 and novel hydrogen production system are promising for sustainable energy production.
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