Reduced graphene oxide (rGO) catalyst support

MoS₂-rGO-hybrid HER 촉매의 환원 산화 그래핀 기판은 200 °C 용매열 합성 과정에서 산화 그래핀(GO)으로부터 인 시튜(in situ)로 유도된다. 이 물질은 활성 MoS₂가 형성되는 구조적·전도성 호스트이므로 material로 분류되며 — 그 자체가 촉매적 목표물이 아니고, 소모되지 않으며, 결정 성장 전면의 형태 유도체도 아니다 (see Lee et al., RSC Adv. (2017), PDF p.3–5).

기능

• 핵생성 템플릿. GO의 산소 작용기 및 결함이 앵커링 자리(anchoring site)로 작용하여 MoS₂를 얇은 시트 형태로 분산시키고 (002) 재적층을 억제한다 — 이는 시너지 효과의 형태학적 측면에 해당한다 (GO-nucleation-site-controlled-morphology). 라만(Raman) I_D/I_G 비는 단조 증가하며 (1.140 → 1.220, MS-GO1→MS-GO4), 이는 핵생성 자리 결함이 점진적으로 증가함을 나타낸다 (see Lee et al., RSC Adv. (2017), PDF p.4–5, Fig. 4a–b).
• 전도성 스캐폴드. rGO는 MoS₂ 시트로부터 전극까지 장거리 전자 수송 네트워크를 제공하며 (낮은 직렬 저항 R_S ≈ 10 Ω), heterolayer-vdW-electronic-transition과 함께 최적화된 하이브리드의 낮은 전하 이동 저항을 구현한다 (MS-GO3의 경우 R_CT 25.59 Ω) (see Lee et al., RSC Adv. (2017), PDF p.7, Fig. 5c).

본 위키의 질소 도핑 그래핀(N-doped-graphene) 촉매 항목과는 구별된다: 여기서 rGO는 별도의 TMD 활성 상(phase)을 호스팅하는 비도핑(undoped) 전도성 지지체이다.