MoS2 com Espessura Controlada para Evolução Eletrocatalítica de Hidrogênio

Resumo

Bissulfeto de molibdênio (MoS ₂ ) tem energia livre de adsorção de hidrogênio moderada, tornando-se uma excelente alternativa para substituir metais nobres como catalisadores de reação de evolução de hidrogênio (HER). A espessura do MoS ₂ pode afetar sua estrutura de banda de energia e engenharia de interface, que são a maneira de ajustar o desempenho de HER. Neste trabalho, MoS ₂ filmes com diferentes espessuras foram cultivados diretamente no substrato de carbono vítreo (GC) por deposição de camada atômica (ALD). A espessura do MoS ₂ os filmes podem ser controlados com precisão regulando o número de ciclos ALD. O MoS preparado ₂ / GC foi usado diretamente como o catalisador HER sem um aglutinante. Os resultados experimentais mostram que MoS ₂ com ciclos de 200-ALD (a espessura de 14,9 nm) tem o melhor desempenho HER. Espessura excessiva de MoS ₂ os filmes não levam apenas à agregação de MoS denso ₂ nanofolhas, resultando na redução dos sítios ativos, mas também levam ao aumento da resistência elétrica, reduzindo a taxa de transferência de elétrons. MoS ₂ crescido camada por camada no substrato pela tecnologia ALD também melhora significativamente a força de ligação entre MoS ₂ e o substrato, mostrando excelente estabilidade HER.

Introdução

A energia do hidrogênio tornou-se uma excelente escolha para resolver a escassez global de energia e poluição ambiental devido às suas próprias vantagens (como fontes abundantes, alta densidade de energia e apenas água como produtos de combustão) [1,2,3]. A produção de hidrogênio por eletrólise da água é considerada uma tecnologia de produção de hidrogênio verde porque pode se livrar da dependência de combustíveis fósseis contendo carbono [4, 5]. Embora a reação de evolução de hidrogênio (HER) possa produzir hidrogênio, seu alto consumo de energia e baixo rendimento sempre foram uma preocupação [6]. Os catalisadores de metal nobre à base de platina (Pt) têm mostrado forte atividade catalítica, mas seus preços mais altos e reservas mais baixas têm impedido sua aplicação na indústria [7]. Portanto, explorar e desenvolver catalisadores de metais não nobres com reservas abundantes, baixo preço, alta eficiência e durabilidade é uma estratégia importante para promover a aplicação de energia de hidrogênio, que se tornou um dos mais importantes hotspots de pesquisa [8,9,10] .

Atualmente, óxidos de metais de transição, sulfetos, fosfetos, nitretos, carbonetos, ligas e outros catalisadores foram desenvolvidos para HER [11,12,13,14,15]. Entre eles, dissulfeto de molibdênio (MoS ₂ ) tem uma atividade próxima da Pt em sítios catalíticos e se torna um substituto de Pt preferido em calcogenetos de metais não nobres teoricamente [16]. Ao contrário da fase em massa, o MoS bidimensional (2-D) ₂ com estrutura em camadas exibe efeitos de superfície únicos, efeitos de tamanho pequeno e efeitos de tunelamento quântico macroscópico, o que melhora muito o desempenho de HER relacionado [17, 18]. No entanto, o MoS 2-D ₂ é propenso a empilhamento, o que reduz o número de sítios ativos na borda e afeta a produção de hidrogênio [19]. A fim de fazer uso completo dos sites ativos do MoS ₂ , algumas camadas de MoS ₂ são tentados fabricar. Os métodos de preparação comumente incluem principalmente o método "top-down" representado pela força micromecânica de stripping, a intercalação de íons de lítio, o método ultrassônico de fase líquida e o método "bottom-up" representado pela decomposição térmica de alta temperatura, deposição de vapor, método hidrotérmico [20,21,22]. Entre eles, “de cima para baixo” é difícil de alcançar uma fabricação reproduzível de alta eficiência e “de baixo para cima” é relativamente controlável e tem uma ampla gama de aplicações. A deposição de vapor químico (CVD) é um método representativo na fabricação de menos camadas de MoS ₂ filmes [23]. Embora o MoS ₂ filmes preparados por CVD exibem alta qualidade, como uma superfície plana, menos distorção de rede e outros defeitos, o CVD não pode produzir MoS de maneira uniforme ₂ na superfície de uma estrutura com uma razão de aspecto elevada [24]. Além disso, devido à baixa estabilidade e baixa repetibilidade, o método CVD não pode ser usado para fabricar MoS ₂ com uma grande escala.

Como um método CVD especialmente modificado, a deposição de camada atômica (ALD) também é usada para fabricar materiais de filme fino [25]. Em um ciclo ALD, por meio de uma reação química autolimitada, uma reação completa é interrompida em duas semi-reações [26]. Somente quando os sítios ativos da superfície são exauridos, a primeira meia reação para, e então outra meia reação ocorre [27]. A reação química do filme atômico recém-fabricado é determinada diretamente pela camada anterior, portanto, apenas uma camada de átomos pode ser depositada por ciclo ALD [28]. Durante o processo ALD, não apenas a espessura do filme pode ser controlada com precisão, mas a uniformidade do filme no substrato com morfologia complexa também pode ser bem mantida [29]. Além disso, como o processo de fabricação não é sensível à quantidade de precursor, o ALD tem alta repetibilidade. Portanto, ALD é adequado para a manufatura controlada MoS 2-D ₂ filmes [30].

Neste trabalho, MoS ₂ com espessuras diferentes foram cultivadas de forma controlada em substratos de carbono vítreo (GC) através da tecnologia ALD, e foi usado diretamente como um catalisador para HER sem ligantes. O desempenho de evolução de hidrogênio do MoS ₂ / GC em solução ácida foi estudado, e o mecanismo relacionado também foi analisado.

Métodos

O estudo atual teve como objetivo melhorar o desempenho de HER do MoS ₂ ajustando sua espessura.

Materiais

Carbono vítreo (GC, 15 mm x 10 mm x 1 mm) foi adquirido de Beijing Anatech Co., Ltd. Pentacloreto de molibdênio (MoCl ₅ , 99,6%) foi adquirido de Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., Ltd. Sulfeto de hidrogênio (H ₂ S, 99,6%) e nitrogênio (N ₂ , 99,999%) foram recebidos da Nanjing Special Gas Factory Co., Ltd.

Preparação do MoS ₂ no GC

GC com excelente condutividade foi usado como substrato para a fabricação das poucas camadas MoS ₂ filme. O GC foi limpo por ultrassom com acetona, etanol e água desionizada por 5 min e, em seguida, tratado com plasma por 5 min. O MoS ₂ o filme foi depositado em GC usando um equipamento ALD comercial (Sunaletmr-100, Picosun). Antes do processo de deposição, a câmara de reação e a fonte de Mo foram aquecidas a 460 ° C e 210 ° C, respectivamente, e estabilizadas por uma hora. Então, MoCl ₅ e H ₂ S foram alternadamente injetados na câmara de reação. O gás de arraste usado foi N ₂ e a taxa de fluxo foi de 50 sccm. O tempo de pulso para fonte e limpeza foi de 0,5 s, 30 s, 0,5 se 30 s, respectivamente. Ao controlar o número de ciclos ALD para 50, 100, 150, 200 e 250, a preparação de MoS ₂ filmes com espessuras diferentes foram alcançados.

Caracterização

Microscópio eletrônico de varredura (SEM) foi usado para observar a morfologia do catalisador pelo instrumento Inspect-F50 (FEI), e a voltagem de aceleração foi de 20 kV. Imagens de microscópio eletrônico de transmissão de alta resolução (HR-TEM) foram obtidas no instrumento JEM-2100 (Olympus), e a tensão de aceleração foi de 200 kV. A difração de raios X (XRD) foi empregada para estudar a estrutura da fase cristalina por Smartlab-3 (Rigaku). O espectrômetro Raman (Raman) foi usado para análise da composição da superfície sólida pelo instrumento XperRam C (Nanobase), e o comprimento de onda de excitação é 532 nm. Microscopia de força atômica (AFM, D-5A, Micronano) foi usada para testar a morfologia e a espessura do MoS ₂ filme.

Testes eletroquímicos

Todas as medições eletroquímicas foram testadas em uma estação de trabalho eletroquímica CHI660E (CH Instruments). As medidas eletroquímicas foram realizadas em sistema de três eletrodos. O contra-eletrodo, o eletrodo de referência e o eletrodo de trabalho são bastão de carbono, Ag / AgCl e MoS ₂ / GC respectivamente. A curva de polarização de produção de hidrogênio adota voltametria de varredura linear (LSV), a taxa de varredura é 5 mV / s, a faixa de varredura é - 0,5 a 0 V e o eletrólito é 0,5 M H ₂ SO ₄ . Nenhuma das curvas LSV foi corrigida por iR. Através da equação de Nernst, todos os potenciais eletroquímicos foram convertidos em tensões de eletrodo de hidrogênio reversível (RHE): E (RHE) = E (Ag / AgCl) + 0,159 V. As faixas de frequência da espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) é de 1 Hz a 100 kHz e o sobrepotencial é de 200 mV. A voltametria cíclica (CV) e a cronoamperometria (i-t) foram utilizadas para estimar a estabilidade. A capacitância eletroquímica de camada dupla ( C _dl ) teste adotou a curva CV em diferentes taxas de varredura. A faixa de tensão de teste CV foi de 0,1–0,2 V (vs. RHE), a taxa de varredura foi de 20–140 mV / s. A área de superfície eletroquimicamente ativa (ECSA) foi calculada a partir da densidade de corrente específica por meio da seguinte relação:
$$ {{A}} _ {\ text {ECSA}} =\ frac {\ text {capacitância ~ específica}} {\ text {40} ~ \ upmu {\ text {F}} \ cdot {\ text {cm }} ^ {- 2} ~ {\ text {percm}} _ {\ text {ECSA}} ^ {2}} $$

Resultados e discussão

Conforme mostrado na Fig. 1, MoS ₂ filmes com diferentes espessuras foram preparados no substrato GC pelo ALD com MoCl ₅ e H ₂ S como precursores abaixo de 460 ° C. O MoS ₂ filmes preparados em 50, 100, 150, 200 e 250 ciclos ALD foram nomeados 50ALD-MoS ₂ / GC, 100ALD-MoS ₂ / GC, 150ALD-MoS ₂ / GC, 200ALD-MoS ₂ / GC e 250ALD-MoS ₂ / GC respectivamente. MoS ₂ / GC pode ser usado diretamente como um eletrodo catalítico sem a necessidade de carregar o catalisador em outros eletrodos através de um ligante (Nafion), que é mais propício para a fabricação em larga escala e aplicação prática.

Representação esquemática da síntese controlada de MoS ₂ por ALD

A partir das imagens SEM (Fig. 2), pode-se ver que o MoS ₂ os filmes preparados por ALD no substrato GC têm boa cobertura e consistência. Conforme o número de ciclos aumenta, o MoS ₂ os filmes tornam-se gradualmente mais espessos e os estados de agregação mudam de nanopartículas para nanofolhas maiores. Quando o ciclo ALD é baixo, MoS ₂ cresce em uma direção paralela ao substrato, e quando o número de ciclos aumenta, MoS ₂ cresce verticalmente para formar nanofolhas.

Imagens SEM de a GC, b 50ALD-MoS ₂ / GC, c 100ALD-MoS ₂ / GC, d 150ALD-MoS ₂ / GC, e 200ALD-MoS ₂ / GC e f 250ALD-MoS ₂ / GC

A espessura do MoS ₂ em GC é determinado medindo o perfil de altura entre o filme e o substrato por microscópio de força atômica (AFM). Da Fig. 3a-e, conforme o número de ciclos ALD aumenta (de 50 para 250), a espessura do MoS ₂ o filme aumenta gradualmente (1,3, 5,7, 10,8, 14,9 e 17,2 nm, respectivamente). Quando o número de ciclos ALD é 50, a espessura do MoS ₂ tem cerca de duas camadas, e o MoS ₂ o filme não é completamente contínuo. Quando o número do ciclo ALD atinge 250, MoS ₂ forma partículas densas, o que faz com que parte dos sítios cataliticamente ativos sejam cobertos. Conforme mostrado na Fig. 3f, quando o número de ciclos aumenta, a espessura do MoS ₂ aumenta aproximadamente linearmente, de modo que a espessura do MoS ₂ pode ser controlado com precisão. A taxa média de fabricação por ciclo ALD é de aproximadamente 0,69 Å.

Imagens AFM de a 50ALD-MoS ₂ / GC, b 100ALD-MoS ₂ / GC, c 150ALD-MoS ₂ / GC, d 200ALD-MoS ₂ / GC e e 250ALD-MoS ₂ / GC. As figuras inseridas correspondem ao perfil de altura das imagens AFM na posição das setas azuis. f A relação entre o número de ciclos ALD e a espessura do MoS ₂

A Figura 4a é a imagem HR-TEM de 200ALD-MoS ₂ , e o espaçamento da rede de 0,64 nm corresponde ao (002) espaçamento do plano do cristal de MoS ₂ [31]. Além disso, existem alguns defeitos no MoS ₂ nanofolhas, o que é favorável para HER. Na difração de elétrons em área selecionada (SAED), a camada interna pertence ao plano do cristal (100) com espaçamento de 0,26 nm, e a camada externa é o plano do cristal com espaçamento de 0,16 nm (110) (Fig. 4b). Pode ser confirmado que a direção do eixo do cristal é a direção (001), o que indica que a amostra é composta por múltiplas camadas de MoS 2-D ₂ nanoflakes [32].

a Imagem HR-TEM e b difração de elétrons na área selecionada (SAED) de 200ALD-MoS ₂ filme esfoliado do substrato GC

A análise de XRD foi realizada no MoS ₂ nanofolhas e os resultados são mostrados na Fig. 5a. Comparando com o cartão padrão (JCPDScard No. 37-1492), pode ser visto que o MoS ₂ filmes tem uma estrutura de cristal hexagonal de fase 2H. O pico de difração em 2 θ =14,4 ° é nítido e forte, o que corresponde a (002) plano de rede, indicando que o MoS ₂ tem uma pilha multicamadas [33]. O pico de difração em 32,87 ° correspondente ao plano (100) só aparece quando o número de ciclos é maior que 200 ciclos, indicando que MoS ₂ nanofolhas têm estrutura fora do plano [34]. Exceto para o pico de carbono da base GC em 16 ° e 43,7 ° correspondendo aos planos (002) e (100), nenhum outro pico de impureza apareceu, indicando que há menos impurezas no produto e a reação está relativamente completa [35] .

a XRD e b Padrões Raman de GC e diferentes ciclos ALD MoS ₂ no GC

No espectro Raman (Fig. 5b), os picos de vibração de 382 cm ⁻¹ e 404 cm ⁻¹ são causados pelo E _2g ¹ e A _1g modos vibracionais de MoS ₂ , respectivamente. O E _2g ¹ corresponde à vibração intramolecular dos átomos de S em relação aos átomos de Mo. O A _1g corresponde a apenas átomos de S vibrando na direção oposta fora do plano [34]. A diferença na distância da posição do pico entre os dois picos de MoS ₂ é sensível à espessura do MoS ₂ filme [36]. A diferença de posição entre os dois picos de 50ALD-MoS ₂ / GC e 100ALD-MoS ₂ / GC é 22,3 e 24,1 cm ⁻¹ , respectivamente. Mostra que MoS ₂ os filmes estão se acumulando e engrossando no processo ALD, o que também prova que o ALD é um método de preparação preciso e controlável.

Um sistema padrão de três eletrodos foi usado para avaliar a atividade HER do MoS ₂ filmes com diferentes espessuras em um 0,5 M H ₂ SO ₄ solução. Antes do teste de evolução de hidrogênio, o teste CV foi usado para pré-tratar o eletrodo para eliminar alguns poluentes na superfície do catalisador. Pode ser visto na curva de polarização (Fig. 6a) que a densidade de corrente insignificante na curva confirma que GC quase não tem atividade catalítica. MoS ₂ com diferentes ciclos ALD tem atividade catalítica significativamente diferente, o que indica o efeito de MoS ₂ com espessuras diferentes. A Figura 6b mostra o ponto de cruzamento quando a densidade de corrente é - 10 mA / cm ² . Como o número de ciclos ALD é estendido de 50 para 200, o desempenho de HER do MoS ₂ / GC melhora gradualmente, porque a quantidade de MoS cataliticamente ativo ₂ no GC está aumentando. Quando o número de ciclos ALD continuou a aumentar para 250, o desempenho catalítico diminuiu, o que era devido à baixa condutividade do MoS ₂ e agregação severa resultando em um número menor de locais ativos expostos. Em geral, os sítios ativos catalíticos na superfície do catalisador irão aumentar à medida que os ciclos aumentam e tendem a ser estáveis. No entanto, um MoS excessivamente espesso ₂ os filmes podem causar a deterioração da condutividade do catalisador e, então, aumentar o superpotencial. Portanto, entre todos os catalisadores, 200ALD-MoS ₂ / GC mostra a melhor atividade HER, com um overpotential de 266 mV quando a densidade de corrente é -10 mA / cm ² .

a Curvas de polarização das várias amostras. b Histograma potencial na densidade de corrente de 10 mA / cm ²

A Figura 7a, b mostra as curvas Tafel e inclinações Tafel do MoS ₂ com diferentes ciclos ALD no GC. A inclinação Tafel do catalisador está negativamente correlacionada com seu desempenho eletroquímico. A ordem da inclinação Tafel do MoS ₂ catalisadores preparados com diferentes ciclos ALD são:209 mV / dec (50ALD-MoS ₂ / GC)> 184 mV / dec (100ALD-MoS ₂ / GC)> 110 mV / dec (150ALD-MoS ₂ / GC)> 103 mV / dec (250ALD-MoS ₂ )> 96 mV / dec (200ALD-MoS2). O 200ALD-MoS ₂ O catalisador / GC tem o desempenho de evolução de hidrogênio mais alto e sua taxa de transferência de elétrons também é a mais rápida. Os resultados também confirmaram que o MoS ₂ / GC HER etapa de controle de taxa é a reação de Volmer, ou seja, o processo de geração de átomos de hidrogênio adsorvidos [37]. Quando o número de ciclos ALD é 200, a quantidade de hidrogênio adsorvido na superfície do catalisador é obviamente aumentada, o que é benéfico para HER.

a Gráficos Tafel e b Encostas Tafel de MoS ₂ com diferentes ciclos ALD no GC

A área eletroquímica ativa efetiva é muito importante para o desempenho HER do catalisador, e é proporcional à capacitância eletroquímica dupla ( C _dl ) A área eletroquímica ativa dos catalisadores foi comparada medindo o C _dl por CV, que forneceu uma base científica para a comparação do desempenho dos catalisadores [38]. A Figura 8a-e mostra as curvas CV de MoS ₂ / GC com diferentes espessuras em diferentes taxas de varredura (20–140 mV / s). A faixa de tensão de teste de CV é 0,1–0,2 V (esta faixa de tensão não produz corrente induzida de Faraday). Posteriormente, o valor 1/2 da diferença de densidade de corrente no potencial intermediário e a taxa de varredura são usados para fazer um diagrama de curva de ajuste linear e o valor de capacitância de camada dupla eletroquímica do material pode ser estimado a partir da inclinação da curva . A Figura 8f mostra a relação linear entre densidade de corrente e taxa de varredura de MoS ₂ / GC. O C _dl de 50ALD-MoS ₂ / GC, 100ALD-MoS ₂ / GC, 150ALD-MoS ₂ / GC, 200ALD-MoS ₂ / GC e 250ALD-MoS ₂ / GC são 1,13, 1,32, 1,75, 3,11 e 2,65 mF / cm ² , respectivamente. De um modo geral, a área ativa do MoS ₂ aumenta com o aumento da espessura do MoS ₂ , mas o ECSA de 250ALD-MoS ₂ / GC é menor do que 200ALD-MoS ₂ / GC, indicando que MoS excessivo ₂ nanofolhas se agregariam umas às outras para formar blocos e reduzir os sites ativos.

Curvas CV de a 50ALD-MoS ₂ / GC, b 100ALD-MoS ₂ / GC, c 150ALD-MoS ₂ / GC, d 200ALD-MoS ₂ / GC e e 250ALD-MoS ₂ / GC medido em 0,5 M H ₂ SO ₄ na região não Faradaica com diferentes taxas de varredura de 20 a 140 mV s ⁻¹ . f Diferenças de densidades de corrente anódica e catódica em 0,15 V versus RHE como as funções da taxa de varredura

A fim de explorar profundamente a influência do número de ciclos ALD na atividade de HER, o método de impedância CA eletroquímica foi usado para conduzir testes cinéticos de eletrodo em diferentes amostras, como mostrado na Fig. 9a. A resistência de transferência de carga está positivamente correlacionada com a espessura de MoS ₂ , porque MoS ₂ tem baixa condutividade. A influência do MoS ₂ espessura no desempenho de HER foi posteriormente analisada a partir do processo de crescimento de ALD (Fig. 9b). Quando a espessura de MoS ₂ tem menos de 3 camadas, MoS ₂ cresce na direção vertical, e a borda triangular de MoS ₂ é o principal sítio catalítico. Quando a espessura de MoS ₂ é maior que 3 camadas, MoS ₂ o crescimento mudará de dentro do plano para fora do plano, formando MoS semelhante a uma nano folha ₂ . Devido à grande área de superfície específica e muitos locais ativos das nanofolhas, é benéfico melhorar o desempenho catalítico. Mas quando a espessura do MoS ₂ excede 15 nm, a resistência excessiva reduzirá a taxa de transferência de elétrons, o que deteriora o desempenho eletroquímico do catalisador.

a Diagrama de Nyquist do MoS ₂ com diferentes ciclos ALD. b Esquema mostrando o MoS ₂ crescimento e via de transporte de elétrons para HER

Durabilidade e estabilidade também são indicadores importantes para investigar o desempenho de eletrocatalisadores [39]. Em 0,5 M H ₂ SO ₄ eletrólito, 200ALD-MoS ₂ / GC foi escaneado continuamente por CV e LSV foi realizado após 1000 ciclos. Pode ser visto na Fig. 10a que quando a densidade de corrente é -10 mA / cm ² , o superpotencial necessário antes de 1000 ciclos do catalisador é de aproximadamente 0,26 V e o superpotencial após 1000 voltas é de cerca de 0,28. Além disso, a atividade de HER é ligeiramente atenuada, o que pode ser causado por uma pequena quantidade de catalisador caindo da superfície do eletrodo. A fim de estudar mais profundamente a durabilidade do MoS ₂ / Catalisador GC, a curva i-t do catalisador a uma densidade de corrente de - 10 mA / cm ² por 32 h foi investigado. Como pode ser visto na Fig. 10b, o potencial de 200ALD-MoS ₂ / GC diminuiu rapidamente no estágio inicial da reação, principalmente porque as bolhas formadas pela adsorção de H ⁺ no eletrólito na superfície do eletrodo não foram dessorvidos a tempo no estágio inicial da reação, portanto, um sobrepotencial maior foi necessário para manter uma densidade de corrente fixa. Com a extensão do tempo de reação, a atenuação da curva torna-se gradualmente plana, o que é causado principalmente pela estreita concordância entre a taxa de formação de H ₂ bolhas na superfície do eletrodo e a taxa de dessorção [40]. Pequenas flutuações no i - t A curva pode ser atribuída à geração, acúmulo e liberação de hidrogênio na superfície do eletrodo durante a reação [41]. Os resultados mostram que o MoS ₂ o filme fabricado pelo método ALD é fortemente ligado ao substrato e tem boa estabilidade durante o HER. Como comparação, outros estudos sobre o desempenho da evolução eletroquímica do hidrogênio do MoS ₂ nanomateriais com base são resumidos na Tabela 1. Pode-se ver que o MoS ₂ preparado por ALD neste trabalho tem melhor desempenho de HER do que muitos MoS ₂ à base de materiais compostos, indicando que MoS ₂ com uma espessura adequada pode ser usado como um catalisador de HER eficaz.

a Curva de polarização do eletrodo medida antes e depois dos ciclos de 1000 CV. b Teste de estabilidade de 32 h a uma densidade de corrente de 10 mA / cm ²

Conclusões

Em resumo, MoS ₂ filmes com diferentes espessuras foram diretamente e precisamente depositados no substrato GC controlando o número de ciclos no processo ALD. 200ALD-MoS ₂ / GC com espessura de 14,9 nm mostra o melhor desempenho de HER, e seu superpotencial e inclinação Tafel são - 266 mV e 96 mV / dec ⁻¹ , respectivamente. A atividade catalítica do MoS ₂ primeiro fica melhor e depois se deteriora com o aumento de sua espessura. Porque o denso MoS ₂ nanofolhas agregam-se entre si para reduzir os locais ativos e aumentar a resistência. Além disso, o MoS ₂ os filmes preparados pela ALD são firmemente aderidos ao substrato, apresentando excelente estabilidade. Este trabalho revela que a espessura apropriada de MoS ₂ filmes é benéfico para a otimização do desempenho eletrocatalítico, que é uma grande inspiração para MoS ₂ para substituir os catalisadores de metais nobres para a evolução do hidrogênio.