过渡金属二硫化物（TMDs），如MoS2和WS2，被认为是最有希望替代铂基析氢反应的电催化剂。自从发现了边缘具有活性特性以来，大量的研究集中在制造TMD纳米结构上，以最大化边缘位置。然而，2H相TMDs的HER活性仍远不能令人满意，这主要是由于基面的惰性所致。因此，为了提高HER活性，在不损害边缘部位的情况下可充分利用基平面。除亚稳态1T相变外，工程应变和硫空位已经被证明是激活基底平面的一种强有力的策略。理论研究表明，控制应变和S-空位可以实现良好的氢吸附，为调节HER的本征活性开辟了一条途径。
有鉴于此，复旦大学董安钢研究员，李伟报道了利用几何约束通过一步法合成了具有精确可调的应变和硫空位以及富边缘位置的原子弯曲2H-WS2纳米片。
文章要点
1）该方法基于WS2在源自纳米晶超晶格的有序介孔石墨烯中的有限外延生长。由石墨介孔施加的球状曲率可以在生长的WS2纳米薄片中产生均匀的应变和S空位，并且可以通过简单地调整孔径来实现同时操作这两个关键参数。此外，独特的介孔WS2@石墨烯范德华异质结构保证了活性中心的简单可及性。
2）研究人员通过微调WS2层数、应变和S空位制备出的2H-WS2是迄今报道的性能最好的HER电催化剂。同时，密度泛函理论计算表明，与应变相比，S-空位在增强HER活性方面起着更为关键的作用。
Wenqian Han, et al, Designing Champion Nanostructures of Tungsten Dichalcogenides for Electrocatalytic Hydrogen Evolution, Adv. Mater. 2020
DOI: 10.1002/adma.202002584
https://doi.org/10.1002/adma.202002584
