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(yong)MOS₂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。