在所有已知物質(zhì)中，氫的能量密度高達120 MJ/kg，大約是柴油或汽油的三倍，這意味著(zhù)它可以在可持續能源系統中發(fā)揮關(guān)鍵作用。但是，通過(guò)簡(jiǎn)單的水裂解高效生產(chǎn)氫氣需要高性能催化劑。

現在，日本東北大學(xué)和約翰霍普金斯大學(xué)的一個(gè)合作小組已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了納米多孔鉬基金屬間化合物，可以提高氫氣的產(chǎn)量。

由非貴重過(guò)渡金屬形成的納米級金屬間化合物有潛力成為成本效益高、性能穩定的制氫催化劑。然而，具有豐富活性中心和充分電催化活性的整體金屬間化合物的開(kāi)發(fā)仍然是科學(xué)家面臨的挑戰。

東北大學(xué)材料研究所的Hidemi Kato教授是這項研究的合著(zhù)者，他說(shuō)：“我們的研究在解決這個(gè)問(wèn)題方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用?！薄拔覀儗?zhuān)注于設計和工程，利用先進(jìn)的脫合金技術(shù)構建金屬間化合物的結構?！?/p>

液態(tài)金屬脫合金是一種處理技術(shù)，它利用合金成分在熔融金屬浴中的混溶性差異來(lái)腐蝕選定的成分，同時(shí)保留其他成分。它允許自組織成三維多孔結構。

此外，它能夠將μ-Co7Mo6和μ-Fe7Mo6的孔徑控制在納米級，當在同等溫度下進(jìn)行粗化時(shí)，其他金屬/合金的孔徑通常為微米級。

合作小組隨后研究了新型納米多孔金屬間化合物的電催化性能。它顯示出作為商業(yè)HER催化劑用于大電流應用的前景和潛力。

這項研究結果于2022年9月發(fā)表在《自然通訊》雜志上。