零碳绿氢，作为一种有前途的清洁能源载体和储存选择，开始受到人们越来越多的关注。它不会向大气排放二氧化碳，但目前制造成本高且复杂。通常来说，制造绿色氢的一种方法是电化学水分解。该过程需要催化剂（反应增强物质）的参与，通过水运行电流以产生氢气和氧气。

此前的催化剂大多由昂贵的贵金属成分组成，例如铂和铱，它们是电解生产氢气的首选催化剂。但是，这些元素昂贵且稀有，无法大规模使用。近日，佐治亚理工学院的研究人员开发了一种新的催化剂，可最大限度地提高绿色氢气的生产效率。

在新研究中，科学家通过控制催化剂的形状以及金属与基材之间的相互作用，设计出了一种金属成分很少的新型催化剂。这种催化剂，在氧气和氢气生成过程中表现出优异的性能。他们的研究依赖于合作伙伴韩国能源研究所的计算和建模，以及 X 射线测量技术。

研究作者Seung Woo Lee 说：“使用X射线，我们可以在纳米尺度上监测水分解过程中催化剂的结构变化，也可在操作条件下研究它们的氧化态或原子构型。”

研究人员表示，催化剂的形状在氢气生产过程中起着非常重要的作用。他们正在与合作伙伴一起研究，希望利用人工智能(AI)来高效生产氢气的新材料。

该研究论文题为“Understanding synergistic metal–oxide interactions of in situ exsolved metal nanoparticles on a pyrochlore oxide support for enhanced water splitting”，已发表在《能源与环境科学》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/EE/D0EE02935A

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