近日，武汉大学肖湘衡教授团队在ACS Applied Materials & Interfaces期刊发表题为“Switchable Local Ferroelectric Order Enables Reversible HER Modulation in Irradiated 2H-MoTe2”的研究论文。

二维过渡金属硫族化合物（TMDCs）因其独特的层状结构和物理化学性质，在电子器件、光电器件及催化等领域展现出广阔应用前景。然而，多数TMDCs材料（如MoTe2）本征结构具有中心对称性，难以呈现铁电、压电等极性功能，限制了其在智能催化与信息器件中的应用。

针对上述挑战，课题组提出离子束诱导缺陷工程策略，利用Ar+离子束对MoTe2进行辐照，精确引入Te空位缺陷打破晶体中心对称性。基于该策略在该体系中实现了稳定的室温铁电性，并利用极化场显著提升了材料的电催化析氢反应（HER）性能。相关工作为二维材料的物性调控与能源催化应用提供了全新路径。本研究亮点如下：

1. 提出离子束诱导非中心对称结构（通过SHG验证）与局域铁电相变（PFM）的协同策略，突破传统铁电材料制备的限制。

2. 密度泛函理论（DFT）计算表明，Te空位引发局域电荷重排及Te-5p孤对电子定向偏移，是铁电性的微观起源; 氢吸附自由能的计算结果与实验高度吻合，建立了缺陷、极化和活性之间的定量构效关系。

3. 揭示了缺陷和极化对催化活性位点的动态调控作用。通过原位极化电化学测试，直接验证铁电极化对催化反应中间体吸附能的实时优化。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acsami.6c05046

（通讯员：马丽）