ACS Nano：二维异质结纳米卷曲，增强光电析氢！

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利用阳光从水中清洁地生产氢气，已经成为大规模能源生产和储存的一种可持续的替代方案。然而，设计同时适用于光收集和水分解的光活性半导体是一个关键的挑战。原子薄型过渡金属二硫属化物（ TMDs ）由于具有广泛的电子性质和组成的可变性，被认为是很有前途的光催化剂。然而，载体传输效率、光吸收和电化学反应之间的权衡限制了它们的前景。

近日， 台湾研究院 Ya-Ping Hsieh ，台湾大学 Mario Hofmann ， Yang-Fang Chen 将 MoS ₂ 和 WS ₂ 结合，并在准一维结构中引入卷曲，制备了异质结纳米卷轴（ NSs ）。

本文要点

要点1.  光谱表征表明，由于改进了电荷分离，形成了相当大的偶极。此外，异质结 -NS 之间的相互作用改变了能带结构，减少了辐射复合。与平面异质结相比，电荷积累在异质结中产生了更快的电化学反应速率。此外， NS 形貌中所展示的光约束使得光辅助 HER 具有出色的性能。

要点2.  HER 分析表明，交换电流密度为 1.44×10 ⁻⁴ A cm ⁻² ，塔菲尔斜率为 39 mV ⁻¹ ，优于以前报道的 2D 材料，可媲美商用 Pt 催化剂。因此，这项研究扩展了形态可控 PEC 催化的概念及其对能源获取的突出价值。

Rapti Ghosh, Enhancing the Photoelectrochemical Hydrogen Evolution Reaction through Nanoscrolling of Two-Dimensional Material Heterojunctions, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.1c10772

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c10772

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