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武汉理工大学余家国教授Adv. Energy Mater.: 3D石墨烯基光产氢与电产氢催化剂

氢(H₂)被认为是最有前途和最有价值的非可再生化石燃料替代品，光催化和电催化分解水被认为是最有效和最环保的产氢方法(HER)。构建3D石墨烯可以有效的解决石墨烯片层的团聚问题，其不仅具有石墨烯片的固有特性，而且还具有极低的质量密度、大比表面积、互连分层结构及良好的力学稳定性等一系列优点。
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一般来说，3D石墨烯框架的宏观尺寸约为几厘米，并具有纳米尺度的特征，因此被认为是连接纳米世界和宏观世界的桥梁。鉴于这些独特的性质，3D石墨烯在光催化和电催化方面具有广阔的应用前景。因此，在本文中，武汉理工大学余家国教授课题组综述和讨论了3D石墨烯基复合材料的制备及其在光催化和电催化方面的应用，在此基础上，作者对三维石墨烯基复合材料的设计、制备和集成提出了当前挑战和未来展望。本综述包括五个部分：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石墨烯基复合材料；4) 用于电催化HER的3D石墨烯基复合材料；5) 总结和展望。