能源短缺和环境污染是21世纪面临的主要问题。氢能源相比于化石能源更为洁净，对环境几乎无影响，且具有极高的能量密度。目前，工业上主要使用天然气蒸汽转化生产氢气，但该方法会产生废气，如一氧化碳、二氧化碳等对环境造成破坏。而电催化分解水制备氢气则不会产生该类废气，利用半电池反应，即HER，可以高效生产高纯度氢气，此时催化剂的选择便成为关键性的问题。设计制备一种高性能的且可持续的地球资源丰富的析氢反应(HER)电催化剂仍是一个较大的挑战。

有鉴于此，中国台湾國立交通大學韋光華教授等人合作提出了一种简便的一锅等离子体诱导电化学方法，用于在洋葱状石墨烯纳米薄片中制备超薄MoS₂纳米薄片的新型核-壳结构(OGNs@MoS₂)。

本文要点

1）制备的OGNs@MoS₂结构不仅增加了半导体二硫化钼纳米片的活性位点数量，而且提高了其导电性。

2）制备的OGNs@MoS₂催化剂表现出优异的HER催化性能，在电流密度为10 mA cm^-2时过电位仅为118 mV，Tafel斜率为73 mV dec^-1，而且具有良好的稳定性，长期稳定工作10⁵s而不明显失活，性能远优于片状石墨烯包裹的二硫化钼复合催化剂GNs@MoS₂ (在电流密度为10 mA cm^-2时过电位仅为182 mV，Tafel斜率为82 mV dec^-1)，并且是目前所有报道的利用MoS₂和单层石墨烯纳米片通过简单的一步过程在低温和短时间内制备的HER复合催化剂中最好的。

总之，该工作提出了一种有效而简单的策略，可用于调节石墨烯和过渡金属双卤代物复合材料的形貌，为设计制备高催化活性的电催化剂提供了一种新的方法。

参考文献：

Van-Truong Nguyen et al. Plasma-Induced Exfoliation Provides Onion-Like Graphene-Surrounded MoS₂ Nanosheets for a Highly Efficient Hydrogen Evolution Reaction. ACS Applied Materials & Interfaces, 2020.

DOI: 10.1021/acsami.9b20902

https://doi.org/10.1021/acsami.9b20902