蔡强，潘宝宇，宋雪婷，刘秋旻，龙涛，刘诗珂，廖梓呈，徐倩，黄华裕，谭雨薇

(1.重庆工商大学 环境与资源学院，重庆 400067；2.重庆港力环保股份有限公司，重庆 400042)

碳基材料具有出色的灵活性，从普通的活性炭到现代的碳布(CC)，碳纳米管(CNT)，碳纳米纤维(CNF)，碳纤维纸(CFP)。因其巨大的表面积和良好的导电性而备受关注，目前，作为工作电极的碳布基异质结材料对电催化产氢意义重大。CC是一种长而细的材料，直径为5～10 nm，包含大部分碳原子。

本文总结了CC基质电催化剂上用于水分解反应的各种过渡金属基(Fe-、Co-、Ni-、Mo-和W-)异质结纳米复合材料。对于各类型电催化剂，要特别注意复合材料的形态、结构控制和组成关系及对产氢的电化学研究。精确地展示了增强电催化水分解的重要趋势，并详细介绍了过渡金属基异质结构分级构建的最新进展。

1 碳基材料和异质结催化剂

1.1 碳基材料

碳基材料因其固有的优势(例如高表面积、出色的电导率、巨大的化学稳定性和优秀的机械强度)而变得越来越有吸引力，由于这些优点，目前，作为工作电极的碳布基异质结构材料对电催化制氢的应用有很大的需求，这促使我们回顾了这一杰出的研究领域。CC是一种长而细的材料，直径为5～10 mm，包含大部分碳原子。在CC材料中，碳原子沿着纤维的轴牢固地键合在一起，具有很大的强度体积比。在此，成千上万的碳纤维被捆在一起形成丝束，丝束可单独用作织物。因此，由于石墨烯片之间的分子间力是相对较弱的范德华力，因此，与石墨烯类材料相比，CC材料表现出出众的机械、电子和结构性能，例如优异的电催化性能、高纵横比和强度。……