西班牙和蘇格蘭的研究人員之間的國際合作已經(jīng)產(chǎn)生了一種新的方法來改進(jìn)進(jìn)行氫析出反應(yīng)（HER）所需的催化劑。將水轉(zhuǎn)化為氫和氧的反應(yīng)是人類依賴化石燃料以滿足能量需求的有前途的替代方案。
 
發(fā)表在Nature Communications上的結(jié)果  表明，分子HER催化劑可以有效地發(fā)揮作用，同時(shí)強(qiáng)調(diào)了解催化劑 - 水相互作用的基本重要性以及影響氫氣演變的眾多參數(shù)的精細(xì)平衡。
 
加泰羅尼亞化學(xué)研究所（ICIQ）的組長Carles Bo是該論文的主要作者之一。他說：“我們正在努力尋找比現(xiàn)在使用的貴金屬基更便宜的催化劑，以便在經(jīng)濟(jì)上可行地從水中生產(chǎn)氫氣。

“這些發(fā)現(xiàn)將加速氫能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。”
 
理論和實(shí)驗(yàn)方法的結(jié)合使科學(xué)家們獲得了一些關(guān)于氫析出反應(yīng)的機(jī)理見解，并探索了新催化劑的工作原理。
 
格拉斯哥大學(xué)化學(xué)學(xué)院高級講師Haralampos Miras博士說：“我們有興趣制造分子，以解決具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，例如水中氫的釋放，并了解這些分子是如何起作用的。”
 
MoS 2 是用于從水中電催化生成氫的有前途的材料。然而，調(diào)整2D材料以實(shí)現(xiàn)有效的催化劑 - 水相互作用并非易事。在這里，科學(xué)家們使用MoS 2  作為設(shè)計(jì)分子類似物的起點(diǎn)，模擬其催化活性位點(diǎn)，同時(shí)暴露大量的催化活性位點(diǎn)。
 
本文中描述的分子催化劑家族使用模塊化方法設(shè)計(jì)，確保催化位點(diǎn)和水分子之間的有效相互作用 - 同時(shí)避免昂貴的貴金屬。事實(shí)上，新催化劑的合成是通過空氣和簡單的兩步法進(jìn)行的，這暗示了這些方法的可擴(kuò)展性潛力以及與最先進(jìn)的鉑基催化劑競爭的經(jīng)濟(jì)可行性。
 
歐盟資助的COST行動多分子金屬化學(xué)分子納米科學(xué)（PoCheMoN）的成果，科學(xué)家們共同合作了幾年，以開發(fā)該論文中公布的方法。
 
米拉斯博士補(bǔ)充說：“即便對最公開和政治人物持懷疑態(tài)度的成員來說，消耗化石燃料儲備以及我們已經(jīng)經(jīng)歷的前所未有的環(huán)境后果也需要采取緊急和果斷的行動。我們的工作是全球氫能經(jīng)濟(jì)努力的一部分。我們預(yù)計(jì)這些發(fā)現(xiàn)將成為進(jìn)一步探索分子催化系統(tǒng)的起點(diǎn)，并激勵其他人努力解決具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題。“