随着社会的发展，环境和能源危机是目前人类面临着的两大难题。因此，找到一种可替代化石能源的可再生能源迫在眉睫。氢气，由于其能量密度高、燃烧无污染，是目前最好的一种能量载体。在众多制氢方法中，电催化分解水是目前最有效的方法之一。目前，贵金属铂（Pt）被认为是电解水中催化活性最高的催化剂。但是Pt的价格昂贵，储存量少，难以用于大规模工业化生产。因此，寻找一种价格低廉、储存丰富、性能优异的制氢催化剂是当前研究的热点。

 MoS₂是目前被认为最有可能替代Pt，成为下一代高效的产氢催化剂之一。早期的研究表明，MoS2催化活性的主要来源于边界，而基面处于惰性状态。但是，基面在MoS₂中所占比例远大于边界。因此，活化基面是进一步提高MoS₂催化性能的关键。最近研究表明，通过在MoS₂惰性基面引入硫空位（SV）可以对基面进行有效活化。并且，当且仅当基面SV浓度(SV%)接近10%时，其催化活性达到最佳。但是，当前常规的制备方法得到的单层MoS₂中的SV%普遍低于3%，不足以充分活化基面。因此，如何实现低SV%-高活性是目前MoS₂催化产氢研究中的热点。

  基于此，重庆大学光电工程学院周苗团队借助第一性原理计算方法，通过将含有低缺陷浓度的单层MoS₂与诸多常见的二维材料，包括：石墨烯（Graphene）、磷烯(Phosphorene)、六角硼氮（h-BN）、二维过渡金属硫化物（TMDs）、过渡金属碳（氮）化物（MXene）组装形成范德华尔斯异质结，利用异质结界面耦合作用，有效调控了MoS₂基面缺陷处的电荷分布和电子结构，进而实现了对其析氢催化活性调控，理论上成功地将MoS₂基面达到最佳催化活性所需的有效缺陷浓度降低到~2.5%。此工作将为未来低维材料在催化领域的应用提供一条新思路。目前，该工作以题为“Enhancing hydrogen evolution on the basal plane of transition metal dichacolgenide van der Waals heterostructures”发表在国际计算材料领域顶级期刊npj Computational Materials上，npj Computational Materials20(2019)。

 npj Computational Materials是Springer Nature与中国科学院上海硅酸盐研究所合作创办，发表理论指导和计算设计发现新材料研究成果的高端平台之一。2018年，期刊获得的首个影响因子为8.941，进入Q1区。该论文第一作者为重庆大学光电工程学院2016级博士生凌发令，通讯作者为周苗教授。文章链接https://www.nature.com/articles/s41524-019-0161-8。