武漢理工大學余家國教授Adv. Energy Mater.: 3D石墨烯基光產氫與電產氫催化劑

氫(H₂)被認為是最有前途和最有價值的非可再生化石燃料替代品，光催化和電催化分解水被認為是最有效和最環保的產氫方法(HER)。構建3D石墨烯可以有效的解決石墨烯片層的團聚問題，其不僅具有石墨烯片的固有特性，而且還具有極低的質量密度、大比表面積、互連分層結構及良好的力學穩定性等一系列優點。
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一般來說，3D石墨烯框架的宏觀尺寸約為幾厘米，并具有納米尺度的特征，因此被認為是連接納米世界和宏觀世界的橋梁。鑒于這些獨特的性質，3D石墨烯在光催化和電催化方面具有廣闊的應用前景。因此，在本文中，武漢理工大學余家國教授課題組綜述和討論了3D石墨烯基復合材料的制備及其在光催化和電催化方面的應用，在此基礎上，作者對三維石墨烯基復合材料的設計、制備和集成提出了當前挑戰和未來展望。本綜述包括五個部分：1) 3D石墨烯的合成方法；2) 3D石墨烯的主要特性；3) 用于光催化HER的3D石墨烯基復合材料；4) 用于電催化HER的3D石墨烯基復合材料；5) 總結和展望。