李玉良院士團隊：三維柔性“石墨炔/二硫化(huà)钼”

李玉良院士團隊Advanced Materials：三維柔性“石墨炔/二硫化(huà)钼”新型異質結催化(huà)劑

（1） 在富電子石墨炔（eGDY）表面原位生長(cháng)超薄二硫化(huà)钼（MDS）的(de)三維柔性新型異質結材料（eGDY/MDS）；

（2） 兩種半導體材料eGDY和(hé)MDS組合而成的(de)eGDY/MDS呈現出金屬導體特性，得(de)到*自由能（ΔG_H），大(dà)大(dà)提高(gāo)其本征HER催化(huà)性能——在酸性、堿性電解質中下(xià)分(fēn)别僅需128、99 mV的(de)較小過電勢即可(kě)達到10 mA cm^-2的(de)析氫電流；

（3） eGDY/MDS在堿性介質中表現出比Pt/C催化(huà)劑更高(gāo)的(de)催化(huà)活性，并且其光(guāng)電流密度得(de)到了(le)極爲顯著的(de)提高(gāo)。

自2010年李玉良院士團隊成功合成石墨炔以來(lái)，它即被迅速的(de)應用(yòng)到能源轉換和(hé)儲能領域。電催化(huà)析氫反應（HER）是一種綠(lǜ)色環保、可(kě)持續發展的(de)制氫途徑。爲了(le)滿足日益增長(cháng)的(de)能源需求，緩解環境壓力，需要研發廉價、的(de)析氫催化(huà)劑，從而推進電催化(huà)析氫的(de)工業化(huà)進程。具有高(gāo)催化(huà)活性和(hé)穩定性的(de)催化(huà)劑在從酸性到堿性條件的(de)寬pH範圍内，特别是在堿性電解質中與析氧反應催化(huà)劑結合以實現全水(shuǐ)解，在高(gāo)質量的(de)析氫反應（HER）中起關鍵作用(yòng)。Pt是zui活躍的(de)電催化(huà)劑，但具有成本高(gāo)，缺乏缺陷以及在堿性介質中未得(de)到充分(fēn)穩定的(de)缺點。受氫化(huà)酶結構的(de)啓發，二維過渡金屬二硫族化(huà)合物(wù)（TMDCs）已被開發爲有希望的(de)HER電催化(huà)劑。但是，催化(huà)劑僅在酸性條件下(xià)表現出更好的(de)催化(huà)性能。通(tōng)過與石墨炔，碳納米管，碳布和(hé)碳纖維等多(duō)種導電載體結合，已經作出了(le)衆多(duō)努力來(lái)提高(gāo)其催化(huà)活性，但性能上仍存在不足和(hé)缺陷。必須建立新想法以大(dà)大(dà)提高(gāo)電催化(huà)劑的(de)性能。活性物(wù)質與輔助信息之間的(de)電耦合已被認爲會增加暴露活性位點的(de)數量，提高(gāo)電導率，提高(gāo)催化(huà)性能。通(tōng)過改進電子轉移動力學來(lái)促進HER動力學。尋找具有高(gāo)π-電荷的(de)全碳材料至關重要，共轭和(hé)富電子結構，增強與TMDCs的(de)相互作用(yòng)。