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本报讯 贵金属铂是电催化分解水制氢的最佳催化剂，然而其价格昂贵且资源稀少，所以寻找高催化活性的非贵金属催化剂是当今该领域的研究热点。现有研究表明，二维层状二硫化钼（MoS2）材料被誉为潜在的析氢反应（HER）电催化剂。但未剥离的块状MoS2有着较差的电子传导性和很大的HER过电势。因此，如何提高MoS2材料对HER的电催化活性是当前的一个重要挑战。
南京大学化学化工学院夏兴华课题组提出了局域化表面等离子体共振（LSPR）增强电化学反应的新设想，通过Au纳米棒的LSPR效应将热电荷注入到MoS2导带，增加MoS2的电荷密度，使催化剂的能级与HER能级更加匹配，降低反应过电势。
受此工作启发，近期他们利用溶剂热法合成出锌掺杂的片层二硫化钼纳米花结构（Zn-MoS2），通过过渡金属的掺杂来提高MoS2的电荷密度。该工作以Zn-MoS2材料作为设计模型，强调材料设计要同时兼顾热力学（能级匹配）和动力学（丰富的催化活性位点）两方面。锌元素的掺杂使得MoS2与反应底物能级更加匹配，提高了两者之间电子交换的可能性；另一方面，掺杂后的MoS2具有更多的HER催化活性位点和导电性，大大增加了电子传递到活性位点发生化学反应的概率。基于此设计，Zn-MoS2材料对HER催化过电位降低到130 mV，Tafel斜率为51 mV/dec，转换频率高达15.44 s-1，超过目前报道的大部分MoS2材料。
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