Investigación Elipsométrica y de las Propiedades Electrocatalíticas de Películas de MoS2 Verticales Obtenidas por Sulfurización de Mo Depositado sobre Carbono Vítreo

Bucaramanga

Congreso; XII Simposio Colombiano de Catálisis (XII-SiCCat); 2021

Sociedad Colombiana de Catálisis

Debido a sus excelentes propiedades electrónicas y estructurales, el MoS2 es el material bidimensional (2D) más representativo de los dicalcogenuros de metales de transición. Para aplicaciones en la reacción de desprendimiento de hidrógeno (RDH) se requiere que las capas del MoS2 estén verticalmente alineadas para favorecer la exposición de sitios activos y aumentar su eficiencia catalítica. Además, la actividad catalítica de este material está relacionada con el espesor y los defectos sobre la película formada. Para generar defectos sobre películas de MoS2 se ha reportado la técnica de ?etching? que permite disminuir el espesor a través de la eliminación de capas. Por otra parte, la Elipsometría espectroscópica es una técnica poderosa que permite determinar el espesor de la película y evaluar las propiedades ópticas del material. En este trabajo se estudian las propiedades ópticas y electrocatalíticas de películas de MoS2 sobre carbono vítreo en la RDH antes y después de ser sometidas a etching.Se sintetizaron películas de MoS2 a partir de la sulfurización a 600°C y 900°C de 5 nm de Mo depositados sobre carbono vítreo. Esta metodología permitió obtener al MoS2 sobre el electrodo de trabajo evitando una posterior etapa de trasferencia. La formación de las capas verticales del material 2D se caracterizó mediante Raman, SEM y AFM. Las películas a 900°C presentaron las condiciones ideales para el estudio en la RDH. En la Figura 1a y b se compara la parte real e imaginaria de la función dieléctrica del MoS2-900°C antes y después del etching. La estructura de los picos excitónicos de la función dieléctrica se corresponde con reportes en la literatura. Se observó una disminución en la intensidad de la función dieléctrica luego del etching que puede estar relacionada a la disminución de la cristalinidad de la película.El etching mejoró la actividad catalítica del MoS2-900°C mientras que, a 600°C eliminó por completo la película. La Elipsometría espectroscópica permitió verificar las propiedades ópticas del MoS2 antes y después del etching, lo cual da valor agregado a esta técnica en la caracterización del MoS2.