美國發現原子尺度的催化劑可用以廉價製氫

　　美國北卡羅萊納州立大學的研究人員發現，一種單原子厚度的二硫化鉬薄膜（MoS2）能neng作zuo為wei催cui化hua劑ji生sheng產chan氫qing氣qi，替ti代dai昂ang貴gui的de鉑bo催cui化hua劑ji。與yu傳chuan統tong技ji術shu相xiang比bi
，新xin技ji術shu不bu但dan成cheng本ben低di廉lian
，使shi用yong上shang也ye更geng為wei簡jian單dan靈ling活huo。該gai發fa現xian為wei廉lian價jia氫qing氣qi的de生sheng產chan打da開kai了le一yi扇shan新xin的de大da門men。相xiang關guan論lun文wen發fa表biao在zai最zui近jin出chu版ban的de《納米快報》雜誌上。

　　氫(qing)氣(qi)是(shi)一(yi)種(zhong)擁(yong)有(you)巨(ju)大(da)潛(qian)力(li)的(de)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)，但(dan)生(sheng)產(chan)這(zhe)種(zhong)能(neng)源(yuan)並(bing)不(bu)容(rong)易(yi)。目(mu)前(qian)製(zhi)備(bei)氫(qing)氣(qi)主(zhu)要(yao)依(yi)賴(lai)昂(ang)貴(gui)的(de)鉑(bo)催(cui)化(hua)劑(ji)，成(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao)。這(zhe)項(xiang)新(xin)的(de)研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming)，單(dan)層(ceng)原(yuan)子(zi)厚(hou)的(de)二(er)硫(liu)化(hua)鉬(mu)薄(bo)膜(mo)同(tong)樣(yang)也(ye)是(shi)一(yi)種(zhong)有(you)效(xiao)的(de)催(cui)化(hua)劑(ji)


，能(neng)夠(gou)用(yong)來(lai)製(zhi)備(bei)氫(qing)氣(qi)。雖(sui)然(ran)效(xiao)率(lv)不(bu)如(ru)鉑(bo)催(cui)化(hua)劑(ji)，但(dan)成(cheng)本(ben)優(you)勢(shi)十(shi)分(fen)顯(xian)著(zhu)。

　　論文第一
、北卡羅來納州立大學材料與工程學助理教授曹麟遊（音譯）說：“我們發現這種薄膜的厚度是一個非常重要的因素。實驗顯示：單層原子厚的二硫化鉬薄膜催化效果最佳，而之後每增加一層原子
，催化能力就要降低5倍。”

　　如ru此ci薄bo的de催cui化hua材cai料liao，遠yuan遠yuan出chu乎hu了le一yi些xie研yan究jiu人ren員yuan的de意yi料liao，因yin為wei此ci前qian大da多duo數shu都dou認ren為wei催cui化hua反fan應ying一yi般ban都dou會hui沿yan著zhe材cai料liao的de邊bian緣yuan進jin行xing。而er單dan層ceng原yuan子zi厚hou的de二er硫liu化hua鉬mu薄bo膜mo如ru此ci之zhi薄bo，其qi所suo擁yong有you的de“邊緣”相對於較厚的材料實在是少的太多。因此，按照傳統觀點這種薄膜應該幾乎沒有催化活性。但此次研究中，曹麟遊發現並非如此：在(zai)催(cui)化(hua)反(fan)應(ying)中(zhong)，薄(bo)材(cai)料(liao)同(tong)樣(yang)也(ye)能(neng)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)優(you)勢(shi)。他(ta)們(men)發(fa)現(xian)，二(er)硫(liu)化(hua)鉬(mu)薄(bo)膜(mo)越(yue)薄(bo)

，其(qi)導(dao)電(dian)性(xing)能(neng)越(yue)好(hao)，相(xiang)應(ying)的(de)其(qi)催(cui)化(hua)效(xiao)率(lv)越(yue)高(gao)。因(yin)此(ci)問(wen)題(ti)的(de)重(zhong)點(dian)在(zai)於(yu)如(ru)何(he)讓(rang)催(cui)化(hua)材(cai)料(liao)薄(bo)到(dao)極(ji)致(zhi)。“我們的工作表明

，今後科學家們在相關研究中可能要更加注重催化劑的導電性能。”曹麟遊說。

　　這(zhe)種(zhong)二(er)硫(liu)化(hua)鉬(mu)薄(bo)膜(mo)製(zhi)氫(qing)技(ji)術(shu)主(zhu)要(yao)用(yong)電(dian)力(li)來(lai)實(shi)現(xian)催(cui)化(hua)反(fan)應(ying)。曹(cao)麟(lin)遊(you)的(de)研(yan)究(jiu)小(xiao)組(zu)正(zheng)在(zai)致(zhi)力(li)於(yu)將(jiang)該(gai)技(ji)術(shu)與(yu)太(tai)陽(yang)能(neng)發(fa)電(dian)技(ji)術(shu)結(jie)合(he)起(qi)來(lai)，開(kai)發(fa)出(chu)一(yi)種(zhong)能(neng)夠(gou)使(shi)用(yong)太(tai)陽(yang)能(neng)供(gong)電(dian)的(de)水(shui)解(jie)製(zhi)氫(qing)設(she)備(bei)。

　　總編輯圈點

　　下一代原子尺度材料的合成及分析是當前熱點。這些材料已被證實可廣泛用來製造超靈敏探測器
、超薄電子設備、超堅固複合材料，或者推動催化新工藝生成——zaizhibeiqingqiguochengzhong
，zhezhongyuanzichidudecuihuaji
，jinyouchangjianyuansumuheliuzucheng
，chengbendilian

，gengyouqiantudeshi，tawanquanbikailecileifanyingdechangyongcuihuaji——鉑(bo)。而(er)隨(sui)著(zhe)鉑(bo)價(jia)走(zou)高(gao)

，人(ren)們(men)愈(yu)發(fa)急(ji)需(xu)一(yi)種(zhong)低(di)成(cheng)本(ben)替(ti)代(dai)品(pin)。當(dang)然(ran)，論(lun)效(xiao)率(lv)，目(mu)前(qian)二(er)硫(liu)化(hua)鉬(mu)仍(reng)略(lve)遜(xun)一(yi)籌(chou)，但(dan)國(guo)際(ji)上(shang)已(yi)有(you)多(duo)組(zu)團(tuan)隊(dui)正(zheng)在(zai)對(dui)其(qi)過(guo)程(cheng)進(jin)行(xing)優(you)化(hua)，探(tan)索(suo)這(zhe)種(zhong)化(hua)合(he)物(wu)的(de)終(zhong)極(ji)潛(qian)能(neng)
，以(yi)期(qi)“花小錢，辦大事”。