西班牙和蘇格蘭的研究人員之間的國際合作已經(jīng)產(chǎn)生了一種新的方法來改進進行氫析出反應(yīng)（HER）所需的催化劑。將水轉(zhuǎn)化為氫和氧的反應(yīng)是人類依賴化石燃料以滿足能量需求的有前途的替代方案。
 
發(fā)表在Nature Communications上的結(jié)果  表明，分子HER催化劑可以有效地發(fā)揮作用，同時強調(diào)了解催化劑 - 水相互作用的基本重要性以及影響氫氣演變的眾多參數(shù)的精細(xì)平衡。
 
加泰羅尼亞化學(xué)研究所（ICIQ）的組長Carles Bo是該論文的主要作者之一。他說：“我們正在努力尋找比現(xiàn)在使用的貴金屬基更便宜的催化劑，以便在經(jīng)濟上可行地從水中生產(chǎn)氫氣。

“這些發(fā)現(xiàn)將加速氫能經(jīng)濟的發(fā)展。”
 
理論和實驗方法的結(jié)合使科學(xué)家們獲得了一些關(guān)于氫析出反應(yīng)的機理見解，并探索了新催化劑的工作原理。
 
格拉斯哥大學(xué)化學(xué)學(xué)院高級講師Haralampos Miras博士說：“我們有興趣制造分子，以解決具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，例如水中氫的釋放，并了解這些分子是如何起作用的。”
 
MoS 2 是用于從水中電催化生成氫的有前途的材料。然而，調(diào)整2D材料以實現(xiàn)有效的催化劑 - 水相互作用并非易事。在這里，科學(xué)家們使用MoS 2  作為設(shè)計分子類似物的起點，模擬其催化活性位點，同時暴露大量的催化活性位點。
 
本文中描述的分子催化劑家族使用模塊化方法設(shè)計，確保催化位點和水分子之間的有效相互作用 - 同時避免昂貴的貴金屬。事實上，新催化劑的合成是通過空氣和簡單的兩步法進行的，這暗示了這些方法的可擴展性潛力以及與最先進的鉑基催化劑競爭的經(jīng)濟可行性。
 
歐盟資助的COST行動多分子金屬化學(xué)分子納米科學(xué)（PoCheMoN）的成果，科學(xué)家們共同合作了幾年，以開發(fā)該論文中公布的方法。
 
米拉斯博士補充說：“即便對最公開和政治人物持懷疑態(tài)度的成員來說，消耗化石燃料儲備以及我們已經(jīng)經(jīng)歷的前所未有的環(huán)境后果也需要采取緊急和果斷的行動。我們的工作是全球氫能經(jīng)濟努力的一部分。我們預(yù)計這些發(fā)現(xiàn)將成為進一步探索分子催化系統(tǒng)的起點，并激勵其他人努力解決具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題。“