镍黄铁矿——新的制氢催化剂

材料牛注：在铂电极的催化下，可以高效制氢，然而铂稀有且昂贵。Ulf-Peter Apfel和他的同事发现了一个前途无量的新催化剂材料，它有着和铂电极一样高的工作效率。与铂电极不同的是，它价格亲民且在地球上含量丰富。

镍黄铁矿是一个潜力极大的新的制氢催化剂。如同杂志Nature Communications所描述的那样，它有着和铂电极一样高的工作效率。与铂电极不同的是，镍黄铁矿价格亲民且在地球上含量丰富。Ulf-Peter Apfel博士和波鸿鲁尔大学的Wolfgang Schuhmann教授带领团队，与来自马克思普朗克研究所的同行们合作进行了这项研究。

不使用贵金属制氢
除了铂，还有许多催化剂可以使水转化为氢气和氧气，并不一定用到贵金属。也就是所谓的金属硫化物。然而，通常情况是，这些非金属材料是电子的不良导体，因而也只是低效的催化剂。

镍黄铁矿由铁、镍和硫组成。它的结构类似于氢化酶的活性中心，如同自然界已经发现的藻类植物。在目前的研究中，研究者们对比了几种不同情况下的产氢率，分别是自然状态下，加入人工制造的镍黄铁矿和铂，或是使用其他非金属催化剂。

镍黄铁矿和铂一样高效
人工合成的镍黄铁矿是和铂同样高效的催化剂，在测试中它们的表现优于其他所有催化剂。这个在实验室合成的矿物质相比天然发现的变体能更有效地制造氢。原因是天然的镍黄铁矿中所包含的镁和硅会降低它的导电性。科学家们称人工合成的镍黄铁矿是“难以置信的高效”，并且它的产氢速率在很长时间内可以保持稳定。

相较于其他非金属材料，这个矿物质还有更多优势。它有活性极大的表面可以与反应物对接。其他的低价金属材料，则要以纳米颗粒的形式应用催化剂作为电极来构建活性表面，这是很繁琐的过程。

参考原文链接：New catalyst for hydrogen production.

文献链接：Pentlandite rocks as sustainable and stable efficient electrocatalysts for hydrogen generation.

本文由编辑部王旗提供素材，Meadow编译，点我加入材料人编辑部。

材料人网尊重所有进行知识传播的媒体，转载请联系tougao@cailiaoren.com