近日，中科院大连化物所副研究员邓德会、中科院院士包信和团队成功实现了对二维硫化钼原子晶体材料多尺度结构和电子性质的调控。相关研究在《自然—通讯》上发表。

二维硫化钼因其独特的物理和化学特性，在光、电及传统多相催化中极具应用前景。该团队利用“自下而上”合成方法，以二氧化硅纳米小球作为硬模板，直接化学合成得到了均一的介孔泡沫状硫化钼材料，实现了性质在三重尺度上的有效调控。在宏观尺度上，均一的介孔孔道有助于反应物和产物的传输，更加亲水的表面有利于催化剂活性位的接触；在纳米尺度上，介孔框架内定向垂直生长的硫化钼纳米片层提供了丰富的边缘催化活性位；在原子尺度上，在前期将单原子催化剂引入二硫化钼骨架内的基础上，将过渡金属钴原子引入到硫化钼平面内，替代部分钼原子，有效修饰了表层硫原子的电子结构，激发了表层硫原子的本征催化活性，同时，存在一个适中的钴原子掺杂量使催化活性调变至最优值。基于此多尺度调控得到的规整介孔硫化钼基催化剂表现出了优异的酸性电解水制氢性能，展示出其可替代贵金属催化剂的潜力。