通过纳米材料的组合实现新颖的异质结构是改善其物理化学特性和电催化性能的有效途径，使其因其各自的组成而具有更强的特性。界面碳纳米角（CNHs）具有高孔隙率、大比表面积和良好的导电性，通过结合具有多个电催化活性中心，但缺乏显著的导电性、强大的相互作用和有效结构的MoS₂，可以作为一种促进质子电催化还原为分子氢的策略。

有鉴于此，希腊国家研究基金会Nikos Tagmatarchis报道了一种新的功能化方法来制备3D-2D CNH-MoS₂异质结构，依赖于CNHs的锥形尖端和侧壁的修饰，实现了与化学转化的MoS₂纳米片共价连接。

文章要点

1）研究人员通过FT-IR和Raman光谱、XPS、TGA、电子显微镜成像和光谱等手段对3D-2D CNH-MoS₂异质结构进行了综合表征。得益于MoS₂在3D修饰的多孔CNH超结构中的掺入以及CNH与MoS₂之间的共价键促进了异质界面上的电荷转移，从而使CNH-MoS₂异质结构表现出优异的质子还原活性，增强了CNH-MoS₂异质结构的电催化性能，可媲美商用Pt/C催化剂。

2）研究结果得到了LSV和EIS的数据的充分验证，用于电催化析氢的3D-2D CNH-MoS₂异质结具有微小的过电位、低的塔菲尔斜率和小的电荷转移电阻。此外，还对CNH-MoS₂异质结构进行了10000次电催化循环，验证了其稳定性。

总之，这种制备新型3D-2D异质结构的先进功能化策略有望为功能异质结构的开发和探索提供新的途径。

参考文献

Antonia Kagkoura, et al, Controlled Chemical Functionalization toward 3D-2D Carbon Nanohorn-MoS₂ Heterostructures with Enhanced Electrocatalytic Activity for Protons Reduction, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202105287

https://doi.org/10.1002/adfm.202105287