纳米复合材料制氢催化剂取进展

据外国媒体报道：加利福尼亚大学圣克鲁兹分校开发了一种纳米结构复合材料，该材料可作为电化学分解水生成氢的催化剂，并表现出了令人印象深刻的性能。

加州大学圣克鲁兹分校化学和生物化学教授Shaowei Chen带领的研究人员一直在研究碳基纳米结构材料作为反应产生氢气的催化剂。在最近的一项研究中，他们通过将钌离子结合到由氮化碳组成的片状纳米结构中获得了良好的结果。当这种片状纳米结构与石墨烯组合，形成复合材料，催化电解水的性能又进一步的提升。

Chen教授表示，这些纳米结构材料中钌与氮的化学键在高催化性能中起着关键作用。团队的研究还表明，这种催化剂的稳定性非常好。

目前，从水中产生氢气的电化学反应的最有效的催化剂是基于铂，但是铂是稀有金属且价格昂贵。碳基材料已经显示出希望，但是它们的性能还无法与铂基催化剂相比拟。在chen教授实验室中开发的新型复合材料中，嵌入氮化碳纳米片中的钌离子改变了基质中电子的分布，为质子结合产生更多的活性位点而产生氢气。将石墨烯添加到结构中进一步增强了电子的重新分布。

据作者报道，该复合材料的电催化性能与商业铂催化剂相当。然而，Chen指出，研究人员在实现廉价和高效的氢气生产方面还有很长的路要走。除了chen和peng以外，合作者还包括位于加州圣克鲁斯的Wanzhang Pan和Jia-En Liu以及华南理工大学的Nan Wang。这项工作得到了国家科学基金会和美国国家航空航天局资助的默塞德纳米材料能源与传感中心的支持。