Bifunctional electrocatalysts for efficient hydrogen generation from water splitting must overcome both the sluggish water dissociation step of the alkaline hydrogen evolution half-reaction (HER) and the kinetic barrier of the anodic oxygen evolution half-reaction (OER). Nickel phosphides are a promising catalysts family and are known to develop a thin active layer of oxidized Ni in an alkaline medium. Here, Ni 12 P 5 was recognized as a suitable platform for the electrochemical production of γ-NiOOH—a particularly active phase—because of its matching crystallographic structure. The incorporation of tungsten by doping produces additional surface roughness, increases the electrochemical surface area (ESCA), and reduces the energy barrier for electron-coupled water dissociation (the Volmer step for the formation of H ads ). When serving as both the anode and cathode, the 15% W-Ni 12 P 5 catalyst provides an overall water splitting current density of 10 mA cm –2 at a cell voltage of only 1.73 V with good durability, making it a promising bifunctional catalyst for practical water electrolysis.

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Schmierfähige Nanopartikel: Was geschieht, wenn man halbleitende hohle Fulleren‐artige MoS2‐ und WS2‐Nanopartikel dotiert? Die Dotierung dieser Nanopartikel mit Rhenium führte zu einem deutlichen Anstieg der Leitfähigkeit, einer reduzierten Agglomeration und einer starken Verringerung von Reibung und Abrieb (siehe Bild) bis hin zur Superschmierfähigkeit.

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Wolfram-und Molybdändichalkogenide nehmen eine Schichtstruktur ein, die derjenigen des Graphits ähnlich ist. Von derartigen anorganischen Verbindungen wurden hohle, fullerenartige Nanoteilchen (inorganic fullerenes, IF) und Nanoröhren (inorganic nanotubes, INT) hergestellt. [1][2][3] Theoretische Untersuchungen erbrachten ein grundlegendes Verständnis der elektronischen und mechanischen Eigenschaften der Nanoröhren (INTs). [4][5][6][7] Zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten dieser Materialien, insbesondere als feste Schmiermittel und als stoßresis-tente Nanokomposite [8] werden gegenwärtig diskutiert. Die Synthese der IF-Phasen liefert üblicherweise quasisphärische Nanoteilchen mit Außendurchmessern von 30 nm und darüber und mindestens 20 molekularen Lagen. In früheren Arbeiten wurde häufig die Bildung von hohlen MoS 2 -Clustern mit oktaedrischer oder tetraedrischer Struktur beobachtet.[2, 9, 10] Mithilfe von Laserablation wurden MoS 2 -Nanooktaeder mit 3-5 nm Durchmesser hergestellt. [11] Diese geschlossenen Nanokäfige sind die kleinsten anorganischen Fullerene. [11,12] Im weiteren werden die kleinen hohlen Nanooktaeder und quasisphärischen Nanoteilchen (30 nm und größer) als (anorganische) Fullerene bzw. fullerenartige Nanoteilchen bezeichnet. Ein detailliertes Verständnis ihrer Struktur und ihrer physikochemischen Eigenschaften fehlt jedoch noch.Strukturmodelle von einlagigen, fullerenartigen MoS 2 -Nanopartikeln mit quadratartigen Defekten wurden mit einem universellen Kraftfeld untersucht.[13] Diese Resultate wurden für die Modellierung von hochaufgelösten transmissionselektronenmikroskopischen (HRTEM) Bildern verwendet. Die Geometrie von unterschiedlich geformten kleinen Fullerenen wurde mit einer molekülmechanischen Methode optimiert, und die elektronischen Spektren wurden mit der semiempirischen erweiterten Hückel-Methode (EHT) berechnet.[14] Die elektronische Struktur der sehr kleinen Fullerenkäfige (MX 2 ) 48 (mit MX 2 = (Ti,Zr,Nb,Mo)S 2 , (Fe,Ni,Cd)Cl 2 ) wurde ohne Geometrieoptimierung mit einer Dichtefunktionalmethode berechnet. [15] In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse zu MoS 2 -Fullerenen vorgestellt, die mithilfe der Dichtefunktionaltheorie (DFT) erzielt wurden. Genaue elektronenmikroskopische Untersuchungen der synthetisierten MoS 2 -Nanooktaeder ermöglichen einen instruktiven Vergleich mit den vorhergesagten Strukturen. Darüber hinaus wurden die Rechnungen durch Verwendung verschiedener Näherungen auf größere mehrwandige MoS 2 -Nanopartikel ausgedehnt. Die so berechneten Phasendiagramme von hohlen MoS 2 -Nanopartikeln waren direkt mit experimentell beobachteten Strukturumwandlungen vergleichbar. Wir beschränken uns hier auf stöchiometrische Nanooktaeder, eine ausführliche Diskussion, die auch nichtstöchiometrische Nanooktaeder einschließt, wird folgen.Wie man in Abbildung 1 a sieht, gibt es zwei Möglich-keiten für das Herausschneiden von dreieckigen Nanoplätt-chen aus einer Schicht. Im Fall I sind die Mo-S-Bindungen senkrecht, im Fall II parallel zu den Kanten. Verknüpfen dieser Dreieck-...