二硫化鎢納米片具有良好的析氫催化性能，而且比二硫化鉬的析氫催化性能還要好上一些，所以，其常作為電化學催化劑用于制氫。
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其中，二硫化鎢納米片之所以具有較高的催化活性是因為它具有特殊的結構——堆垛松散的單分散納米片結構——可以提供更多的裸露活性位，有利于制氫反應的進行。而MoS2的顆粒粒度較大，而且堆垛過于緊密，導致裸露的活性位較少，不利于制氫反應。此外，制氫反應的催化活性可以通過使用石墨作為載體或添加Co作為助劑來獲得大幅提升。
