多孔石墨烯電極可促進電解水製氫反應

據國外網站報道
，日本築波大學研究人員開發了基於“多孔”石墨烯的電極，可以在酸性電解質中更高效地進行析氫反應（HER）。該技術成本低

，效率高，能促進整個社會向可再生能源的未來更近一步。

築波大學研究人員發明了氮摻雜石墨烯薄片封裝鎳-鉬（NiMo）電極合金。他們還在石墨烯上打滿了納米尺寸的孔洞，ACS催化研究表明，在酸性條件下，新型HER體係性能明顯優於使用常規非多孔石墨烯的電極。

在HER電(dian)極(ji)中(zhong)使(shi)用(yong)石(shi)墨(mo)烯(xi)並(bing)不(bu)是(shi)一(yi)項(xiang)新(xin)技(ji)術(shu)
，石(shi)墨(mo)烯(xi)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)柔(rou)韌(ren)的(de)導(dao)電(dian)碳(tan)片(pian)非(fei)常(chang)適(shi)合(he)纏(chan)繞(rao)核(he)芯(xin)金(jin)屬(shu)。但(dan)是(shi)，在(zai)保(bao)護(hu)金(jin)屬(shu)免(mian)受(shou)腐(fu)蝕(shi)的(de)同(tong)時(shi)，石(shi)墨(mo)烯(xi)也(ye)會(hui)抑(yi)製(zhi)其(qi)化(hua)學(xue)活(huo)性(xing)。在(zai)新(xin)的(de)築(zhu)波(bo)大(da)學(xue)HER反應係統中，多孔石墨烯既可以促進反應
，也可以保護貴金屬。

研究報告的作者之一Kailong Hu解釋說
，他們通過用二氧化矽納米粒子裝飾NiMo表麵來創造孔洞，當我們沉積石墨烯層時，空隙就留在納米粒子的位置上。這些孔不僅僅是空隙
，它們也被稱為“邊緣”的化學活性脊環。從技術上講，這些條紋是結構缺陷，但它們能夠促進電極進行化學反應。

與普通石墨烯相比
，多孔石墨烯材料更親水。在酸性溶液中吸附水合氫離子（H3O +）對HER反應機理起著至關重要的作用。多孔石墨烯在吸附單個H原子方麵也很出色
，這為HER反應提供了額外的表麵積。實驗結果表明，多孔石墨烯電極產生H₂效率與傳統（但昂貴）的Pt / C電極相近，但在延緩催化劑方麵優勢明顯。