李玉良Advanced Materials：三维柔性“石墨炔/二硫化钼”新型异质结高效催化剂

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石墨炔因其优良的化学稳定性和半导体性能，被誉为最稳定、最易合成的碳同素异形体，有望代替半导体材料硅在电子产品中得到广泛应用。自2010年李玉良院士团队首次成功合成石墨炔以来，它即被迅速的应用到高效能源转换和储能领域。电催化析氢反应（HER）是一种绿色环保、可持续发展的制氢途径。为了满足日益增长的能源需求，缓解环境压力，需要研发廉价、高效的析氢催化剂，从而推进电催化析氢的工业化进程。具有高催化活性和稳定性的催化剂在从酸性到碱性条件的宽pH范围内，特别是在碱性电解质中与析氧反应催化剂结合以实现全水解，在高质量的析氢反应（HER）中起关键作用。Pt是最活跃的电催化剂，但具有成本高，缺乏缺陷以及在碱性介质中未得到充分稳定的缺点。受氢化酶结构的启发，二维过渡金属二硫族化合物（TMDCs）已被开发为有希望的HER电催化剂。但是，催化剂仅在酸性条件下表现出更好的催化性能。通过与石墨炔，碳纳米管，碳布和碳纤维等多种导电载体结合，已经作出了众多努力来提高其催化活性，但性能上仍存在不足和缺陷。必须建立新想法以大大提高电催化剂的性能。活性物质与辅助信息之间的电耦合已被认为会增加暴露活性位点的数量，提高电导率，提高催化性能。通过改进电子转移动力学来促进HER动力学。寻找具有高π-电荷的全碳材料至关重要，共轭和富电子结构，增强与TMDCs的相互作用。

近日，Advanced Materials上刊登了题为“Efficient Hydrogen Production on a 3D Flexible Heterojunction Material”的文章。文章的通讯作者为中国科学院化学研究所李玉良院士和薛玉瑞研究员，文章的第一作者为余晖迪。