低成本水分解製氫技術

據國外網站報道：“清潔能源經濟”總是距我們一步之遙，卻未曾企及。絕大多數的交通、生(sheng)產(chan)及(ji)製(zhi)造(zao)業(ye)仍(reng)依(yi)賴(lai)於(yu)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)。但(dan)隨(sui)著(zhe)一(yi)係(xi)列(lie)的(de)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)突(tu)破(po)
，氫(qing)
，這(zhe)一(yi)宇(yu)宙(zhou)中(zhong)最(zui)豐(feng)富(fu)的(de)元(yuan)素(su)
，正(zheng)逐(zhu)漸(jian)成(cheng)為(wei)未(wei)來(lai)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)社(she)會(hui)的(de)能(neng)量(liang)載(zai)體(ti)。為(wei)了(le)更(geng)進(jin)一(yi)步(bu)實(shi)現(xian)氫(qing)能(neng)的(de)大(da)規(gui)模(mo)應(ying)用(yong)，賓(bin)夕(xi)法(fa)尼(ni)亞(ya)州(zhou)立(li)大(da)學(xue)和(he)佛(fo)羅(luo)裏(li)達(da)州(zhou)立(li)大(da)學(xue)聯(lian)合(he)開(kai)發(fa)低(di)成(cheng)本(ben)工(gong)業(ye)規(gui)模(mo)催(cui)化(hua)劑(ji)，利(li)用(yong)低(di)能(neng)耗(hao)水(shui)解(jie)過(guo)程(cheng)生(sheng)產(chan)純(chun)氫(qing)。

muqiangongyezhiqingdefangfajizhongzaijiawanzhongzhengzhiqingjishu，qifuchanwueryanghuatanpaifangdaohuanjingzhonghuizaochengwenshixiaoying。gaifangfaxuxiaohaodaliangreneng，tongchanglaizihedianzhanfeirehuotaiyangneng，junmianlinzhejishuhegaochengbendetiaozhan。ciwai，gongyeshanghaiyouliyongbocuihuashuifenjiedefangfazhibeiqingqi。jinguanboshilixiangdecuihuaji，danshifenanggui。ruguonenggouyoulianjiacuihuajitidaibo
，nameqingqitidaihuashiranliaozaijiaotongdengxingyedeyingyongzhirikedai。

二硫化鉬（MoS₂）被認為是鉑催化劑的替代品，因為其氫吸附吉布斯自由能接近0，而吉布斯自由能越低，使反應進行所需要的額外能量越少。然而，使用MoS₂作為催化劑仍存在較多問題。在穩定狀態下，MoS₂是shi半ban導dao體ti，其qi傳chuan導dao電dian子zi能neng力li有you限xian。為wei解jie決jue該gai問wen題ti，賓bin夕xi法fa尼ni亞ya州zhou立li大da學xue和he佛fo羅luo裏li達da州zhou立li大da學xue的de聯lian合he團tuan隊dui在zai催cui化hua劑ji中zhong添tian加jia氧yang化hua石shi墨mo烯xi，氧yang化hua石shi墨mo烯xi是shi碳tan的de一yi種zhong高gao電dian導dao率lv結jie構gou。此ci外wai，為wei進jin一yi步bu降jiang低di自zi由you能neng，該gai團tuan隊dui將jiangMoS2和鎢合金化，將氧化石墨烯和二硫化鉬-鎢合金交疊形成薄膜。鎢的添加降低了水的電解電壓，從純二硫化鉬所需的200mV降至96mV。zhici，shuidedianjieguochengzhixuxiaohaoshaoliangdedianneng。jiangdianjijinyurongyezhongbingshijiajiaodidedianya，zhizibianbeixifuzaicuihuajibiaomian，lianggezhiziyitongqianyixingchengqingqibingbeishifang。

從理論角度分析，電子軌道在這一過程中起到關鍵作用。使用純MoS2作為催化劑時
，金屬的電子軌道與氫氣的電子軌道在關鍵反應步驟中無法較好重疊；當使用二硫化鉬-鎢(wu)合(he)金(jin)作(zuo)為(wei)催(cui)化(hua)劑(ji)時(shi)，催(cui)化(hua)劑(ji)電(dian)子(zi)軌(gui)道(dao)與(yu)氫(qing)氣(qi)的(de)電(dian)子(zi)軌(gui)道(dao)交(jiao)疊(die)良(liang)好(hao)，使(shi)反(fan)應(ying)更(geng)高(gao)效(xiao)地(di)進(jin)行(xing)。這(zhe)與(yu)鉑(bo)作(zuo)為(wei)催(cui)化(hua)劑(ji)電(dian)解(jie)水(shui)效(xiao)率(lv)高(gao)的(de)原(yuan)因(yin)相(xiang)同(tong)
，但(dan)考(kao)慮(lv)到(dao)成(cheng)本(ben)和(he)鉑(bo)的(de)含(han)量(liang)，二(er)硫(liu)化(hua)鉬(mu)-鎢合金是更好的選擇。