李玉良院士團隊：三維柔性“石墨炔/二硫化鉬”

李玉良院士團隊Advanced Materials：三維柔性“石墨炔/二硫化鉬”新型異質結催化劑

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

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

（3） eGDY/MDS在堿性介質中表現出比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年李玉良院士團隊成功合成石墨炔以來，它即被迅速的應用到能源轉換和儲能領域。電催化析氫反應（HER）是一種綠色環保、可持續發展的制氫途徑。為了滿足日益增長的能源需求，緩解環境壓力，需要研發廉價、的析氫催化劑，從而推進電催化析氫的工業化進程。具有高催化活性和穩定性的催化劑在從酸性到堿性條件的寬pH范圍內，特別是在堿性電解質中與析氧反應催化劑結合以實現全水解，在高質量的析氫反應（HER）中起關鍵作用。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中未得到充分穩定的缺點。受氫化酶結構的啟發，二維過渡金屬二硫族化合物（TMDCs）已被開發為有希望的HER電催化劑。但是，催化劑僅在酸性條件下表現出更好的催化性能。通過與石墨炔，碳納米管，碳布和碳纖維等多種導電載體結合，已經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。活性物質與輔助信息之間的電耦合已被認為會增加暴露活性位點的數量，提高電導率，提高催化性能。通過改進電子轉移動力學來促進HER動力學。尋找具有高π-電荷的全碳材料至關重要，共軛和富電子結構，增強與TMDCs的相互作用。