СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАТАЛИТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПЛЕНОК MOSX В РЕАКЦИИ ВЫДЕЛЕНИЯ ВОДОРОДА НА ФОТОКАТОДЕ С ГЕТЕРОПЕРЕХОДОМ MOSX/WSE2

В последние годы метод импульсного лазерного осаждения (ИЛО) привлекает все больше внимания, как перспективный способ формирования катализаторов для улучшения их эффективности в различных областях применения. Одной из актуальных задач является простой и контролируемый синтез материалов на основе халькогенидов переходных металлов (в частности, MoS_x), способных проявлять повышенную каталитическую активность в реакции выделения. В работе путем варьирования лазерного флюенса и давления буферного газа созданы пленки MoS_x, различающиеся химическим состоянием на фотоактивном слое WSe_2. Определены режимы осаждения пленок, в результате которых получены каталитические слои с минимальным содержанием субстехиометрических состояний, ответственных за смещение уровня Ферми ко дну запрещенной зоны. Объединив экспериментальные результаты по измерению фототоков и расчеты методом DFT определены каталитически активные участки поверхности пленок MoS_x.

1. Li B., Jiang L., Li X., Cheng Z., Ran P., Zuo P., Qu L., Zhang J., Lu Y. // Adv. Funct. Mater. 2019. V. 29. P. 1806229. https://doi.org/10.1002/adfm.201806229

2. Laursen A., Kegnæs S., Dahl S., Chorkendorff I. // Energy Environ. Sci. 2012. V. 5. P. 557. https://doi.org/10.1039/C2EE02618J

3. Mathankumar M., Balasubramanian S., Hasin P., Lin J-Y. // Int. J. Hydrogen Energy. 2024. V. 60. P. 668–687. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.02.170

4. Romanov R., Fominski V., Demin M., Fominski D., Rubinkovskaya O., Novikov S., Volkov V., Doroshina N. // Hydrogen Evolution. Nanomater. 2021. V. 11. P. 1461. https://doi.org/10.3390/nano11061461

5. Baker M. A., Gilmore R., Lenardi C., Gissler W. // Appl. Surf. Sci. 1999. V. 150. P. 255–262. https://doi.org/10.1016/S0169-4332(99)00253-6

6. Krbal M. et al. // ACS Appl. Nano Mater. 2021. V. 4 (9). P. 8834–8844. https://doi.org/10.1021/acsanm.1c01504

7. Lee D. H., Sim Y., Wang J., Kwon S.-Y. // APL Mater. 2020. V. 8. P. 030901. https://doi.org/10.1063/1.5142601