All the Catalytic Active Sites of MoS2 for Hydrogen Evolution

Journal of the American Chemical Society

Volumn 138, Issue 51, 2016, Pages 16632-16638

  Li, Guoqing ^a,b   Zhang, Du ^c   Qiao, Qiao ^e   Yu, Yifei ^a   Peterson, David ^a   Zafar, Abdullah ^a   Kumar, Raj ^a   Curtarolo, Stefano ^d   Hunte, Frank ^a   Shannon, Steve ^a   Zhu, Yimei ^e   Yang, Weitao ^c   Cao, Linyou ^a,b  

^a North Carolina State University   (United States)

^b NORTH CAROLINA STATE UNIVERSITY   (United States)

^c DUKE UNIVERSITY   (United States)

^d Duke University   (United States)

^e BROOKHAVEN NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CRYSTALLINE MATERIALS; GRAIN BOUNDARIES; MOLYBDENUM COMPOUNDS; SULFUR; VACANCIES;

CATALYTIC ACTIVE SITES; CRYSTALLINE QUALITY; CRYSTALLINE STRUCTURE; HIGH-CRYSTALLINE QUALITY; HYDROGEN EVOLUTION; HYDROGEN EVOLUTION REACTIONS; LOW COST CATALYSTS; TURNOVER FREQUENCY;

CATALYST ACTIVITY;

DISULFIDE; HYDROGEN; MOLYBDENUM; SULFUR;

ARTICLE; CATALYSIS; CATALYTIC ACTIVE SITE; CHEMICAL STRUCTURE; CRYSTAL STRUCTURE; DENSITY; FREQUENCY; HYDROGEN EVOLUTION; TURNOVER TIME;

EID: 85008324940     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jacs.6b05940     Document Type: Article

References (43)

1. Laursen, A. B.; Kegnaes, S.; Dahl, S.; Chorkendorff, I. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 5577 10.1039/c2ee02618j
2. Voiry, D.; Yamaguchi, H.; Li, J.; Silva, R.; Alves, D. C. B.; Fujita, T.; Chen, M.; Asefa, T.; Shenoy, V. B.; Eda, G.; Chhowalla, M. Nat. Mater. 2013, 12, 850 10.1038/nmat3700
3. Merki, D.; Hu, X. L. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3878 10.1039/c1ee01970h
4. Huang, L.; Li, G.; Gurarslan, A.; Yu, Y.; Kirste, R.; Guo, W.; Zhao, J.; Collazo, R.; Sitar, Z.; Parsons, G. N.; Kudenov, M.; Cao, L. ACS Nano 2016, 10, 7493 10.1021/acsnano.6b02195
5. Cao, L. MRS Bull. 2015, 40, 592 10.1557/mrs.2015.144
6. Yu, Y.; Hu, S.; Su, L.; Huang, L.; Liu, Y.; Jin, Z.; Purezky, A. A.; Geohegan, D. B.; Kim, K. W.; Zhang, Y. et al. Nano Lett. 2015, 15, 486 10.1021/nl5038177
7. Jaramillo, T. F.; Jørgensen, K. P.; Bonde, J.; Nielsen, J. H.; Horch, S.; Chorkendorff, I. Science 2007, 317, 100 10.1126/science.1141483
8. Karunadasa, H. I.; Montalvo, E.; Sun, Y. J.; Majda, M.; Long, J. R.; Chang, C. J. Science 2012, 335, 698 10.1126/science.1215868
9. Kibsgaard, J.; Chen, Z. B.; Reinecke, B. N.; Jaramillo, T. F. Nat. Mater. 2012, 11, 963 10.1038/nmat3439
10. Kong, D.; Wang, H.; Cha, J. J.; Pasta, M.; Koski, K. J.; Yao, J.; Cui, Y. Nano Lett. 2013, 13, 1341 10.1021/nl400258t
11. Shi, J. P.; Ma, D. L.; Han, G. F.; Zhang, Y.; Ji, Q. Q.; Gao, T.; Sun, J. Y.; Song, X. J.; Li, C.; Zhang, Y. S.; Lang, X. Y.; Zhang, Y. F.; Liu, Z. F. ACS Nano 2014, 8, 10196 10.1021/nn503211t
12. Xie, J.; Zhang, J.; Li, S.; Grote, F.; Zhang, X.; Zhang, H.; Wang, R.; Lei, Y.; Pan, B.; Xie, Y. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17881 10.1021/ja408329q
13. Ye, G. L.; Gong, Y. J.; Lin, J. H.; Li, B.; He, Y. M.; Pantelides, S. T.; Zhou, W.; Vajtai, R.; Ajayan, P. M. Nano Lett. 2016, 16, 1097 10.1021/acs.nanolett.5b04331
14. Gao, M. R.; Chan, M. K. Y.; Sun, Y. G. Nat. Commun. 2015, 6, 78932 10.1038/ncomms8493
15. Benck, J. D.; Hellstern, T. R.; Kibsgaard, J.; Chakthranont, P.; Jaramillo, T. F. ACS Catal. 2014, 4, 3957 10.1021/cs500923c
16. Faber, M. S.; Jin, S. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 3519 10.1039/C4EE01760A
17. Voiry, D.; Salehi, M.; Silva, R.; Fujita, T.; Chen, M.; Asefa, T.; Shenoy, V. B.; Eda, G.; Chhowalla, M. Nano Lett. 2013, 13, 6222 10.1021/nl403661s
18. Lukowski, M. A.; Daniel, A. S.; Meng, F.; Forticaux, A.; Li, L.; Jin, S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10274 10.1021/ja404523s
19. Wang, H. T.; Lu, Z. Y.; Xu, S. C.; Kong, D. S.; Cha, J. J.; Zheng, G. Y.; Hsu, P. C.; Yan, K.; Bradshaw, D.; Prinz, F. B.; Cui, Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 19701 10.1073/pnas.1316792110
20. Yin, Y.; Han, J.; Zhang, Y.; Zhang, X.; Xu, P.; Yuan, Q.; Samad, L.; Wang, X.; Wang, Y.; Zhang, Z.; Zhang, P.; Cao, X.; Song, B.; Jin, S. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 7965 10.1021/jacs.6b03714
21. Tan, Y. W.; Liu, P.; Chen, L. Y.; Cong, W. T.; Ito, Y.; Han, J. H.; Guo, X. W.; Tang, Z.; Fujita, T.; Hirata, A.; Chen, M. W. Adv. Mater. 2014, 26, 8023 10.1002/adma.201403808
22. Li, H.; Tsai, C.; Koh, A. L.; Cai, L. L.; Contryman, A. W.; Fragapane, A. H.; Zhao, J. H.; Han, H. S.; Manoharan, H. C.; Abild-Pedersen, F.; Norskov, J. K.; Zheng, X. L. Nat. Mater. 2016, 15, 48-53 10.1038/nmat4465
23. Yu, Y. F.; Li, C.; Liu, Y.; Su, L. Q.; Zhang, Y.; Cao, L. Y. Sci. Rep. 2013, 3, 1866 10.1038/srep01866
24. Gurarslan, A.; Yu, Y.; Su, L.; Yu, Y.; Suarez, F.; Yao, S.; Zhu, Y.; Ozturk, M.; Zhang, Y.; Cao, L. ACS Nano 2014, 8, 11522 10.1021/nn5057673
25. Qiu, H.; Xu, T.; Wang, Z. L.; Ren, W.; Nan, H. Y.; Ni, Z. H.; Chen, Q.; Yuan, S. J.; Miao, F.; Song, F. Q.; Long, G.; Shi, Y.; Sun, L. T.; Wang, J. L.; Wang, X. R. Nat. Commun. 2013, 4, 2642 10.1038/ncomms3642
26. Kresse, G.; Furthmuller, J. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1996, 54, 11169 10.1103/PhysRevB.54.11169
27. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865 10.1103/PhysRevLett.77.3865
28. Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13, 5188 10.1103/PhysRevB.13.5188
29. Lee, Y. H.; Zhang, X. Q.; Zhang, W. J.; Chang, M. T.; Lin, C. T.; Chang, K. D.; Yu, Y. C.; Wang, J. T. W.; Chang, C. S.; Li, L. J.; Lin, T. W. Adv. Mater. 2012, 24, 2320 10.1002/adma.201104798
30. Tongay, S.; Varnoosfaderani, S. S.; Appleton, B. R.; Wu, J. Q.; Hebard, A. F. Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 123105
31. Pan, H.; Zhang, Y. W. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 11752 10.1021/jp3015782
32. Jaramillo, T. F.; Jorgensen, K. P.; Bonde, J.; Nielsen, J. H.; Horch, S.; Chorkendorff, I. Science 2007, 317, 100 10.1126/science.1141483
33. Benck, J. D.; Chen, Z.; Kuritzky, L. Y.; Forman, A. J.; Jaramillo, T. F. ACS Catal. 2012, 2, 1916 10.1021/cs300451q
34. Chen, Z. B.; Cummins, D.; Reinecke, B. N.; Clark, E.; Sunkara, M. K.; Jaramillo, T. F. Nano Lett. 2011, 11, 4168 10.1021/nl2020476
35. Li, Y.; Wang, H.; Xie, L.; Liang, Y.; Hong, G.; Dai, H. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7296 10.1021/ja201269b
36. Li, Y.; Yu, Y.; Huang, Y.; Nielsen, R. A.; Goddard, W. A.; Li, Y.; Cao, L. ACS Catal. 2015, 5, 448 10.1021/cs501635v
37. Merki, D.; Fierro, S.; Vrubel, H.; Hu, X. L. Chem. Sci. 2011, 2, 1262 10.1039/C1SC00117E
38. Bockris, J. O. Russ. J. Electrochem+ 1995, 31, 1211
39. Makarova, M.; Okawa, Y.; Aono, M. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 22411 10.1021/jp307267h
40. Cho, K.; Min, M.; Kim, T. Y.; Jeong, H.; Pak, J.; Kim, J. K.; Jang, J.; Yun, S. J.; Lee, Y. H.; Hong, W. K.; Lee, T. ACS Nano 2015, 9, 8044 10.1021/acsnano.5b04400
41. Hinnemann, B.; Moses, P. G.; Bonde, J.; Jorgensen, K. P.; Nielsen, J. H.; Horch, S.; Chorkendorff, I.; Norskov, J. K. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 5308 10.1021/ja0504690
42. Tsai, C.; Abild-Pedersen, F.; Nørskov, J. K. Nano Lett. 2014, 14, 1381 10.1021/nl404444k
43. Tsai, C.; Chan, K.; Abild-Pedersen, F.; Norskov, J. K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 13156 10.1039/c4cp01237b