武漢理工大學(xué)余家國教授Adv. Energy Mater.: 3D石墨烯基光產(chǎn)氫與電產(chǎn)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(huán)保的產(chǎn)氫方法(HER)。構(gòu)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(zhì)量密度、大比表面積、互連分層結(jié)構(gòu)及良好的力學(xué)穩(wěn)定性等一系列優(yōu)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(zhì)，3D石墨烯在光催化和電催化方面具有廣闊的應(yīng)用前景。因此，在本文中，武漢理工大學(xué)余家國教授課題組綜述和討論了3D石墨烯基復(fù)合材料的制備及其在光催化和電催化方面的應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上，作者對三維石墨烯基復(fù)合材料的設(shè)計、制備和集成提出了當(dāng)前挑戰(zhàn)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(fù)合材料；4) 用于電催化HER的3D石墨烯基復(fù)合材料；5) 總結(jié)和展望。