使氫氣生產(chǎn)既清潔又便宜的最大挑戰(zhàn)之一是找到一種可產(chǎn)生氫氣的化學(xué)反應(yīng)所必需的替代催化劑，這種催化劑比目前使用的非常昂貴和稀有的鉑便宜且豐富。韓國的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)找到了一種將“廉價”的豐富物質(zhì)“剪裁”到納米帶中的方法，這種廉價的物質(zhì)正好符合要求，將其催化效率提高到至少鉑的催化效率。

研究人員已經(jīng)確定了潛在的催化劑替代品，以及使用化學(xué)“剪刀”生產(chǎn)催化劑的創(chuàng)新方法，可以使制氫更加經(jīng)濟(jì)。

材料科學(xué)與工程系的Sang Ouk Kim教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在“自然通訊”上發(fā)表了他們的研究成果。

在從化石燃料和其他產(chǎn)生溫室氣體排放的過程中，氫可能在清潔過渡中發(fā)揮關(guān)鍵作用。諸如遠(yuǎn)程運(yùn)輸和航空之類的運(yùn)輸部門眾多，難以電氣化，因此將需要清潔生產(chǎn)的氫氣作為燃料或其他碳中性合成燃料的原料。同樣，如果沒有廉價而干凈的氫氣，化肥生產(chǎn)和鋼鐵行業(yè)也不太可能“脫碳”。

問題在于，到目前為止，生產(chǎn)氫氣的最便宜的方法是使用天然氣，而天然氣本身就是產(chǎn)生二氧化碳的過程，這違背了這個目的。

氫生產(chǎn)的替代技術(shù)，例如使用兩個電極之間的電流進(jìn)行電解，以克服將水保持在一起的化學(xué)鍵，從而將其分解成其構(gòu)成元素，氧氣和氫氣。但是，除了極度耗能外，導(dǎo)致高成本的因素之一是需要非常昂貴的貴金屬和相對稀有的金屬鉑。鉑在制氫過程中用作催化劑(一種可啟動或加速化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì))。

因此，研究人員長期以來一直在尋找取代鉑的方法-鉑是地球上豐富的另一種催化劑，因此價格便宜得多。

一段時間以來，納米材料形式的過渡金屬二鹵化物或TMD被認(rèn)為是替代鉑的良好催化劑。它們是由過渡金屬的一個原子(元素周期表中部的元素)和硫族元素的兩個原子(元素周期表中倒數(shù)第二列的元素，尤其是硫，硒)組成的物質(zhì)和碲)。