萊斯和休斯頓大學開發製氫催化劑

據外國媒體報道：萊斯大學和休斯敦大學的科學家開發了一種新型催化劑，它可以簡化將水分解成氫氣和氧氣的過程
，以產生清潔能源。

他們的成果發表在了Nano Energy上
，論文的主題是魯棒性良好的催化劑材料。

這(zhe)一(yi)新(xin)型(xing)電(dian)解(jie)質(zhi)薄(bo)膜(mo)在(zai)萊(lai)斯(si)大(da)學(xue)生(sheng)產(chan)
，並(bing)在(zai)休(xiu)斯(si)頓(dun)大(da)學(xue)測(ce)試(shi)

，它(ta)是(shi)由(you)鎳(nie)，石(shi)墨(mo)烯(xi)和(he)鐵(tie)，錳(meng)以(yi)及(ji)磷(lin)化(hua)合(he)物(wu)構(gou)成(cheng)的(de)三(san)層(ceng)結(jie)構(gou)。其(qi)中(zhong)
，泡(pao)沫(mo)鎳(nie)給(gei)予(yu)膜(mo)較(jiao)大(da)的(de)表(biao)麵(mian)，導(dao)電(dian)石(shi)墨(mo)烯(xi)保(bao)護(hu)鎳(nie)不(bu)會(hui)降(jiang)解(jie)，金(jin)屬(shu)磷(lin)化(hua)物(wu)進(jin)行(xing)反(fan)應(ying)。新(xin)催(cui)化(hua)劑(ji)是(shi)建(jian)立(li)在(zai)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)在(zai)2017nianzaoxieshihoufabiaodejianyiyangqishengchengcuihuajidejichuzhishangde，zaizhiqiandegongzuozhong，tuanduizhijiezaibandaotinamibangzhenlieshangzengjialecuihuaji，liyongtaiyangnengdenengliangjiangshuifenjie。

萊斯大學化學家Kenton Whitmire和休斯敦大學電氣與計算機工程師Jiming Bao及他們的實驗室開發了這種薄片
，克服了以往催化劑不能同時催化氫氣和氧氣生成的缺點。

Whitmire表biao示shi，常chang規gui金jin屬shu在zai催cui化hua過guo程cheng中zhong有you時shi會hui氧yang化hua
，因yin為wei反fan應ying通tong常chang在zai酸suan中zhong進jin行xing析xi氫qing反fan應ying

，在zai堿jian中zhong進jin行xing析xi氧yang反fan應ying，而er新xin型xing材cai料liao的de優you點dian之zhi一yi就jiu是shi無wu論lun在zai酸suan性xing還hai是shi堿jian性xing環huan境jing中zhong都dou是shi十shi分fen穩wen定ding的de。

xindecuihuajiyexuyaogengshaodenengyuan
，zaizhiqingguochengzhong，xuyaoshurunengliang，zhizaodanweizhiliangdeqingqisuoxudenengliangyueduo，zeqishangyeshangdekexingxingjiuyuecha。erxincailiaodehaochushikeyijinkenengshaodetourunengliangyongyuchanqing：通過新的催化劑，觸發電催化所需的超電勢相較於其他催化劑變得很小。

石墨烯是碳的原子厚度級別形式，它是保護底層鎳的關鍵。團隊在化學氣相沉積（CVD）爐中的鎳泡沫上形成1至3層石墨烯，並且還通過CVD和單一前體將鐵，錳和磷加在其上。Bao的實驗室測試比較了中間的鎳泡沫和無石墨烯的磷化物，發現導電石墨烯降低了氫和氧反應的電荷轉移電阻。萊斯大學研究生、本文的合作作者Desmond Schipper表示
，鎳是製造石墨烯的最佳催化劑之一，從本質上說，團隊是使用錳來幫助改善鎳
，同時錳還增加了一定程度的保護。

Whitmirebiaoshi，gaicailiaojuyoukekuozhanxing，yingyongyuchanshengqingqiheyangqidexingye
，yekeyongyukeyiyongyucunchutaiyangnenghefengnengchanshengdeguoshengdianli。tuanduidefangfakeguangfanyingyongyudaliangyongyucuihuajidejinshulinhuawucailiao，bujinjinshiyongyushuifenjie，ershiyongyuyixilieshiqing。yigeguanjianyinsushigaifangfanenggouzhizuochujuyoubutongchengfendechunxiangcailiao。muqian，renmenduibiaomianshangdexiangweijihumeiyoukongzhi
，zaixuduoqingkuangxia，tamenhunhezaiyiqi
，zheyangdehua，bunengfenbianchumougeguochengzhongshinazhongcailiaozaiqizuoyong。ertongguolaisidaxuetuanduidefangfa，jiukeyiqufenchumeigeguocheng。

本成果的合作領導作者還有休斯頓大學的和中國電子科技大學的Zhenhuan Zhao，合作作者還有：萊斯大學的Andrew Leitner, Jing-Han Chen 和 Zhiming Wang，以及休斯頓大學的Hari Thirumalai, Lixin Xie, Fan Qin, Kamrul Alam, Lars Grabow, Shuo Chen, Dezhi Wang and Zhifeng Ren。

本研究由國家科學基金會（NSF）和羅伯特·韋爾奇基金會提供資金支持，計算資源由休斯頓大學uHPC cluster

，它是是NSF支持的極限科學與工程開發環境

，也是科學能源部科學國家能源研究科學計算中心。