香港城市大学（A City University of Hong Kong）研究团队成功开发出高效电催化剂，在纳米材料领域取得突破性进展。该催化剂可以通过电化学水分解产生更多氢气。这一发现发表在《自然》杂志上，该研究的重点是开发了一种高效电催化剂，通过电催化水分解提高氢气的生成。该论文的标题是“《铂在二氧化钼的晶相依赖生长以实现高效产氢》（Phase-dependent growth of Pt on MoS2 for highly efficient H2 evolution）”。
城大纳米材料讲座教授张华领导了这项研究，他表示：“当前，人们认为电催化水分解产生的氢气有极大的发展前景，未来该清洁能源可取代化石燃料，从而减少环境污染，并促进可持续发展。”除了张教授，该研究组的其他成员还包括伦敦帝国学院（Imperial College London）化学系的安东尼·库塞纳克（AnthonyR.J.Kucernak）教授以及来自香港、中国大陆、新加坡和英国的大学和研究机构的研究人员。
本次研究的一大进展在于通过使用过渡金属二硫属化物（TMD）纳米片作为载体来建立新型催化剂，从而提高电催化析氢反应（HER）的效率和稳定性，这是电催化水分解的重要一步。电催化水分解也称为水电解技术，该技术可用于制氢。多年来，该团队一直在探索如何通过设计纳米材料的晶相来提高HER工艺的性能。尽管具有非常规晶相的TMD纳米片很可能作为催化剂载体，但制造这一高相纯度片材远绝非易事。
不过在该研究中，张教授的团队研究了一种新方法用于制备高相纯度和高质量的非常规相TMD纳米片。此外，他们还研究了贵金属在TMD纳米片载体上的晶相依赖性生长状况。从技术上来看，他们发现2H相模板有利于Pt纳米颗粒的外延生长，而1T’相模板则支持单原子分散的Pt原子（s-Pt）。作为高效的HER催化剂，合成的s-Pt/1T’-MoS2可以在水电解槽中工作500小时，表明1T’-TMD纳米片可以作为催化剂的有效载体。
该论文的第一作者、城大化学系博士后研究员石振宇博士指出：“我们将基于这一发现研制出更高效的催化剂，并探索其在各种催化反应中的应用。”上述研究成果扩大了相工程在纳米材料领域的应用范围，为高效催化剂的设计和合成奠定了基础，同时也有助于开发清洁能源，促进可持续发展。虽然目前催化反应仍然依赖铂，但研究人员将逐渐减少该元素的使用并延长电解槽的使用寿命。这一消息一定会激励氢爱好者。尽管如此，铂作为一种低成本的水分解法，只有在长时间的情况下才能发挥作用。这就是该团队的工作真正有意义的地方。
氢爱好者还必须考虑能源成本。新闻和评论都表明能源将来自“过剩生产”。但我们依旧要为工厂的成本和维护付费。同时，我们也期待这一研究成果在燃料电池生产上的应用。
