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李玉良院士團(tuán)隊(duì)Advanced Materials：三維柔性“石墨炔/二硫化鉬”新型異質(zhì)結(jié)催化劑

（1） 在富電子石墨炔（eGDY）表面原位生長(zhǎng)超薄二硫化鉬（MDS）的三維柔性新型異質(zhì)結(jié)材料（eGDY/MDS）；

（2） 兩種半導(dǎo)體材料eGDY和MDS組合而成的eGDY/MDS呈現(xiàn)出金屬導(dǎo)體特性，得到*自由能（ΔG_H），大大提高其本征HER催化性能——在酸性、堿性電解質(zhì)中下分別僅需128、99 mV的較小過電勢(shì)即可達(dá)到10 mA cm^-2的析氫電流；

（3） eGDY/MDS在堿性介質(zhì)中表現(xiàn)出比Pt/C催化劑更高的催化活性，并且其光電流密度得到了極為顯著的提高。

自2010年李玉良院士團(tuán)隊(duì)成功合成石墨炔以來，它即被迅速的應(yīng)用到能源轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)能領(lǐng)域。電催化析氫反應(yīng)（HER）是一種綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的制氫途徑。為了滿足日益增長(zhǎng)的能源需求，緩解環(huán)境壓力，需要研發(fā)廉價(jià)、的析氫催化劑，從而推進(jìn)電催化析氫的工業(yè)化進(jìn)程。具有高催化活性和穩(wěn)定性的催化劑在從酸性到堿性條件的寬pH范圍內(nèi)，特別是在堿性電解質(zhì)中與析氧反應(yīng)催化劑結(jié)合以實(shí)現(xiàn)全水解，在高質(zhì)量的析氫反應(yīng)（HER）中起關(guān)鍵作用。Pt是zui活躍的電催化劑，但具有成本高，缺乏缺陷以及在堿性介質(zhì)中未得到充分穩(wěn)定的缺點(diǎn)。受氫化酶結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，二維過渡金屬二硫族化合物（TMDCs）已被開發(fā)為有希望的HER電催化劑。但是，催化劑僅在酸性條件下表現(xiàn)出更好的催化性能。通過與石墨炔，碳納米管，碳布和碳纖維等多種導(dǎo)電載體結(jié)合，已經(jīng)作出了眾多努力來提高其催化活性，但性能上仍存在不足和缺陷。必須建立新想法以大大提高電催化劑的性能。活性物質(zhì)與輔助信息之間的電耦合已被認(rèn)為會(huì)增加暴露活性位點(diǎn)的數(shù)量，提高電導(dǎo)率，提高催化性能。通過改進(jìn)電子轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)來促進(jìn)HER動(dòng)力學(xué)。尋找具有高π-電荷的全碳材料至關(guān)重要，共軛和富電子結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)與TMDCs的相互作用。