过渡金属二卤化物（TMDs）结构的纳米工程是近年来发展的一项重要研究课题，以开发高性能的催化剂来代替贵金属催化剂而进行析氢反应（HER）。事实证明，第5族金属TMD在酸性介质中是HER的有效催化剂。它们的关键优势在于，其基面和边缘都对HER具有催化活性。

有鉴于此，意大利理工学院的Francesco Bonaccorso和Sebastiano Bellani等人，提出了一种在自制反应器中进行液相微波处理的方法，以控制通过超声辅助液相剥离方法生产的“新型”的2D金属TMD（即TaS₂纳米薄片）的结构和形态特性，新发现和设计了TaS₂的6R相。

本文要点

1）液相微波处理可用于修饰液相剥离产生的6R-TaS₂纳米薄片的结构特性。纳米薄片的碎裂及其从单晶结构演变为部分多晶结构的过程提高了HER活性，将10 mA cm^-2的阴极电流下的过电位从0.377 V降低到0.119V。微波处理的效果类似于在电极的原位电化学预处理过程中发生的二维TMDs的自优化碎片化过程。

2）此外，结果表明，TaS₂纳米薄片可以通过可行的方法进行工程设计，以充当高效的HER催化剂和具有极高HER活性的理想的固定贵金属的2D载体。6R-TaS₂纳米薄片作为稳定的理想载体负载Pt，这种Pt/1H‐TaS₂相互作用可以最大限度地提高Pt的利用效率，同时保持其催化效率。在50 mV的超电势下达到10000 A g_Pt^-1的质量活性（72 mV的超电势下达到20000 A g_Pt^-1），代表测得的Pt质量活性为商业Pt/C催化剂的20倍。

3）此外，研究发现，在表征TaS₂‐和其他TMDs时，可能会误导数据解释，因为超低含量的金属杂质会大大提高其催化性能。

参考文献：

Leyla Najafi et al. Microwave‐Induced Structural Engineering and Pt Trapping in 6R‐TaS₂ for the Hydrogen Evolution Reaction. Small, 2020.

DOI: 10.1002/smll.202003372

https://doi.org/10.1002/smll.202003372