近期，由香港城市大学领导的研究小组成功开发出了一种高效的催化剂，通过电化学水分解显著增强氢的产出，在纳米材料领域取得了突破性进展。这一重大突破对清洁能源产业具有巨大的应用潜力。

这一发现已于近期发表在了《自然》杂志上，其核心是开发一种高效的电催化剂，可以通过电催化水分解来增强氢的生成。人类迫切需要更清洁的能源，但要让世界摆脱对化石燃料的依赖，转而使用更可持续的能源，挑战是巨大的。

领导这项研究的城市大学张华教授指出，“电催化水分解产生的氢被认为是在不久的将来取代化石燃料的最有前途的清洁能源之一，可以减少环境污染和温室效应。”

据悉，这项研究的关键进展是利用过渡金属二硫化物（TMD）纳米片作为载体建立新型催化剂，在电催化析氢反应（HER）中实现卓越的效率和高稳定性，这是电催化水分解（也称为水电解技术）制氢的重要步骤。

几年来，该团队一直在探索如何通过设计纳米材料的晶体相来提高HER工艺的性能。尽管具有非常规晶体相的TMD纳米片具有作为催化剂载体的巨大潜力，但要制造出纯度足以用于HER的纳米片远非易事。

但在这项研究中，张华教授的团队开发了一种新方法来制备具有高纯度和高质量的非常规相TMD纳米片。此外，他们还研究了贵金属在TMD纳米片支架上的晶体相依赖性生长。

他们发现，使用传统的2H-TMD作为模板，它有利于铂（Pt）纳米颗粒的外延生长，而非常规的1T ' -TMD模板支持单原子分散的铂原子（s-Pt）。基于这些发现，该团队开发了单原子分散的Pt原子/1T '相二硫化钼（s-Pt/1T '-MoS2）催化剂。

实验测试结果表明，该催化剂在质子交换膜水电解槽中可稳定工作500小时，具有广阔的应用前景。

研究人员表示，“我们将根据这一发现开发更高效的催化剂，并探索它们在各种催化反应中的应用。这些发现扩大了纳米材料相工程的范围，为设计和合成高效催化剂铺平了道路，为更清洁的能源和更可持续的发展做出了贡献。”

来源：财联社

作者：黄君芝