【作者】 未海峰； 汪浩； 汤浩然； 李永新；

【Author】 Haifeng Wei;Hao Wang;Haoran Tang;Yongxin Li;Anhui Normal University;

【机构】 安徽师范大学化材学院；

【摘要】 在Ag纳米电极（NEs,半径为5-65nm）上探索了单个氢气（H₂）纳米气泡的成核机理,其中H₂是由H₂SO₄溶液中的质子电还原而产生的。测得的H₂临界表面浓度约为0.046M,相当于溶解在水溶液中的H₂过饱和浓度的60倍。此外,被MoS₂量子点覆盖的Ag NEs（表示为Ag@MoS₂ QDs NEs）显示出比Ag NEs更正的气泡形成电位。另外,我们还通过微动力学模型计算了在Ag NEs和Ag@MoS₂ QDs NEs上析氢反应（HER）决速步的动力学参数。结果表明,Ag@MoS₂ QDs NEs的标准速率常数（k⁰）的平均值约为Ag NEs的10倍,并且纳米气泡形成电位呈正向偏移,表明Ag@MoS₂ QDs NEs更高的HER活性。我们的工作将为基于纳米气泡形成的HER催化剂设计和评估提供新的见解。更多还原

【Abstract】 The nucleation of single hydrogen（H₂） nanobubbles is explored at Ag nanoelectrodes（NEs,radius is 5-65 nm）,where H₂ is produced through electro-reduction of protons in H₂SO₄ solution.The critical surface concentration of H₂ is measured to be ～0.046 M,corresponding to a ～60-fold H₂ supersaturation concentration which dissolved in aqueous solution.Moreover,Ag NEs covered by MoS2 Quantum dots（denoted as Ag@MoS2 QDs NEs） show a more positive bubble formation potential than pure Ag NEs.Furthermore,the kinetic parameters of rate-determining steps for the hydrogen evolution reaction（HER） were calculated at Ag NEs and Ag@MoS₂ QDs NEs by microkinetic analyses.The average value of the standard rate constant（k⁰） of the Ag@MoS₂ QDs NEs is ～10-fold of that at Ag NEs,as well as the positive shift of nanobubble formation potential,indicating the higher HER activity of Ag@MoS₂ QDs.Our work will provide a new insight to design and evaluate HER catalysts based on the nanobubble formation.更多还原