Catálise Melhorada de Evolução de Hidrogênio a partir de Nanosheets Metálicos de MoS2 Exfoliados Quimicamente

A atividade catalítica promissora do dissulfeto de molibdênio (MoS2) na reação de evolução de hidrogênio (HER) é atribuída a locais ativos localizados ao longo das bordas de sua estrutura cristalina em camadas bidimensionais, mas seu desempenho está atualmente limitado pela densidade e reatividade dos locais ativos, transporte elétrico deficiente e contato elétrico ineficiente com o catalisador. Aqui relatamos uma catálise HER drasticamente aprimorada (uma densidade de corrente eletrocatalítica de 10 mA/cm² a um baixo sobrepotencial de -187 mV vs RHE e uma inclinação de Tafel de 43 mV/década) de nanosheets metálicos de 1T-MoS2 exfoliados quimicamente via intercalação de lítio a partir de nanostruturas semicondutoras de 2H-MoS2 cultivadas diretamente sobre grafite. A caracterização estrutural e os estudos eletroquímicos confirmaram que os nanosheets do polimorfo metálico de MoS2 apresentam cinética de eletrodo fácil e transporte elétrico de baixa perda, além de possuir uma densidade proliferada de locais ativos catalíticos. Essas características distintas e anteriormente não exploradas de 1T-MoS2 tornam estes nanosheets metálicos um catalisador HER altamente competitivo e abundante na Terra.