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AFM：3D-2D CNH-MoS2異質結構的可控化學功能化及其對質子還原的電催化活性

納米材料結合制備出新型異質結構是改變其物理化學和電催化性能的有效途徑，使其具有源于其單個組分的增強特性。界面碳納米角（CNHs）具有高孔隙率、大比表面積和良好的導電性，其中MoS₂具有多個電催化活性中心，但缺乏顯著的導電性、強大的相互作用和有效的結構，可以作為一種策略來促進質子電催化還原為分子氫。

近日，希臘理論和物理化學研究所Nikos Tagmatarchis（通訊作者）等人報道了通過逐步方法，在CNHs的錐形尖端和側壁以及MoS₂的基面共價引入互補官能團，從而構建3D-2D CNH-MoS₂異質結構。

研究發現，CNHs負載的MoS₂量增加，改善和促進了相鄰CNHs中的電荷離域和轉移，以及過多的活性中心，使得對質子還原的電催化活性與商用Pt/C相同。

所制備的3D-2D CNH-MoS₂異質結構用于電催化析氫反應（HER）時，具有微小的過電位、低Tafel斜率和小的電荷轉移電阻，分別為0.029 V、71 mV dec^-1和34.5 Ω。此外，通過10000次持續的電催化循環后，證實了3D-2D CNH-MoS₂異質結構具有優異的穩定性。

Controlled Chemical Functionalization toward 3D-2D Carbon Nanohorn-MoS2 Heterostructures with Enhanced Electrocatalytic Activity for Protons Reduction. Adv. Funct. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adfm.202105287.

https://doi.org/10.1002/adfm.202105287.

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