柔性無機電子器件由于其優(yōu)異的電子性能和熱穩(wěn)定性，在能量轉(zhuǎn)換、航空航天和可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域表現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。高性能柔性無機電子器件的產(chǎn)業(yè)化需要在可接受的溫度下，采用通用的方法在聚合物襯底上制備無機晶體。在此，我們首先開發(fā)了渦流化學(xué)氣相沉積（VFCVD）技術(shù)，于450°C低溫下，用于在柔性石墨烯-聚酰亞胺（G-PI）導(dǎo)電膜上合成高質(zhì)量的垂直ReO
2陣列。Euler方程表明，在相同的條件下，ReO
2的蒸汽壓幾乎比VFCVD的自由空間的蒸汽壓高100倍。推導(dǎo)出的ReS
2/ReO
2金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)陣列具有突出的析氫反應(yīng)（HER）活性，作為能量轉(zhuǎn)換裝置具有高的長期穩(wěn)定性。這項工作為利用VFCVD在聚合物襯底上低溫生長無機納米材料，實現(xiàn)高性能柔性能源器件的工業(yè)化提供了機會。
Figure 1. （a）G-PI上的垂直ReO
2陣列的SEM圖；（b）垂直ReS
2 /ReO
2異質(zhì)結(jié)陣列的SEM圖；（c）G-PI上的ReS
2花的SEM圖；（d）β-ReO
2晶體的X射線衍射圖譜；（e）幾種納米結(jié)構(gòu)材料的拉曼光譜；（f）生長的ReO
2納米顆粒、ReS
2花和垂直的ReS
2/ReO
2異質(zhì)結(jié)陣列的Re元素和S元素的XPS光譜。
Figure 2. TEM圖、HRTEM圖和SAED分析：（a-d）β-相ReO
2支柱，（e-h）在ReS
2/ReO
2異質(zhì)結(jié)外部外延的ReS
2納米薄片，（i-l）分層的ReS
2/ReO
2異質(zhì)結(jié)界面的。（m-n）單個ReO
2納米柱和單個ReS
2/ReO
2異質(zhì)結(jié)的ADF-STEM和元素映射圖像。注意：m和n中所有ADF-HAADF圖像和元素映射圖像的比例尺均為100 nm
Figure 3. 在0.5 M H
2SO
4中的電催化HER活性。（a）ReS
2/ReO
2異質(zhì)結(jié)的HER；（b）通過DFT計算，接觸前后ReS
2/ReO
2異質(zhì)結(jié)的能帶排列和功函數(shù)；（c）掃描速率為2 mV/s時ReO
2、ReS
2和ReS
2/ReO
2的LSV曲線；（d）掃描速率為2 mV/s時具有不同生長時間的ReS
2/ReO
2的LSV曲線；（e）比較10 mA/cm
2下的過電勢和tafel斜率；（f）對應(yīng)于（b）中樣品的Tafel圖；（g）用于估計ECSA的C
dl；（h）各種樣品的電化學(xué)阻抗譜，插圖是等效電路。
相關(guān)研究成果于2020年由西南大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院Yimin Jiang課題組發(fā)表在Applied Catalysis B: Environmental（DOI: 10.1016/j.apcatb.2020.118924）。原文：Low-temperature growth of Three dimensional ReS
2/ReO
2 metalsemiconductor heterojunctions on Graphene/polyimide film for enhanced hydrogen evolution reaction。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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