NUS研究人員開發出新型2D催化製氫材料

據fuelcellsworks網站報道：近日，新加坡國立大學（NUS）化學係LOH Kian Ping教授課題組與YEO Boon Siang教授課題組合作，利用原位化學還原法將貴金屬納米顆粒引入MoS₂基質材料的內部空間，開發出了新型二維製氫材料，為高效製氫提供了新思路。

報道稱，研究人員巧妙地利用“三明治”結構，通過原位還原法將貴金屬納米顆粒包裹在MoS₂基材中，並使得貴金屬納米顆粒在載體層之間呈層狀分布。製備的二維催化材料呈MoS₂ | 貴金屬顆粒 | MoS₂這樣的夾心結構。

通tong過guo在zai不bu同tong載zai體ti層ceng上shang沉chen積ji貴gui金jin屬shu納na米mi顆ke粒li
，可ke將jiang催cui化hua劑ji顆ke粒li限xian製zhi在zai不bu同tong載zai體ti層ceng之zhi間jian的de有you限xian空kong間jian內nei。納na米mi顆ke粒li在zai載zai體ti材cai料liao間jian有you限xian的de空kong隙xi內nei形xing成cheng較jiao小xiao的de粒li徑jing，確que保bao催cui化hua劑ji與yu反fan應ying物wu水shui之zhi間jian有you較jiao大da的de接jie觸chu麵mian積ji，催cui化hua劑ji整zheng體ti催cui化hua活huo性xing提ti高gao。同tong時shi，該gai結jie構gou也ye可ke避bi免mian傳chuan統tong製zhi備bei方fang法fa使shi用yong貴gui金jin屬shu納na米mi薄bo片pian鑲xiang嵌qian法fa出chu現xian的de催cui化hua層ceng剝bo落luo現xian象xiang
，以yi及ji旋xuan轉zhuan塗tu布bu法fa塗tu抹mo大da麵mian積ji水shui分fen解jie膜mo出chu現xian不bu均jun勻yun的de弊bi端duan。此ci外wai，該gai結jie構gou有you利li於yu催cui化hua反fan應ying的de發fa生sheng
，而er且qie催cui化hua劑ji利li用yong效xiao率lv較jiao高gao
，可ke提ti升sheng製zhi氫qing效xiao率lv。另ling一yi方fang麵mian，該gai結jie構gou利li用yongMOS₂載體層對貴金屬進行包裹
，可阻止較大粒徑的汙染物和其它中性分子進入
，對催化劑造成汙染


，降低催化活性。

利用原位化學還原法在MoS2基體材料上對貴金屬催化劑進行包覆的過程

研究人員基於上述新型結構製備並測試了一個活性麵積為25cm²的水分解膜，實驗結果表明新型二維催化材料具有良好的催化活性和耐久性，製氫過程高效穩定

，下一步有望工業級規模化應用。

與(yu)目(mu)前(qian)市(shi)售(shou)的(de)製(zhi)氫(qing)催(cui)化(hua)劑(ji)相(xiang)比(bi)
，該(gai)型(xing)催(cui)化(hua)材(cai)料(liao)可(ke)有(you)效(xiao)降(jiang)低(di)貴(gui)金(jin)屬(shu)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)載(zai)量(liang)，同(tong)時(shi)這(zhe)種(zhong)基(ji)於(yu)三(san)明(ming)治(zhi)結(jie)構(gou)的(de)概(gai)念(nian)，可(ke)在(zai)其(qi)他(ta)催(cui)化(hua)劑(ji)材(cai)料(liao)的(de)合(he)成(cheng)中(zhong)予(yu)以(yi)借(jie)鑒(jian)。