鎳黃鐵礦——新的制氫催化劑

材料牛注：在鉑電極的催化下，可以高效制氫，然而鉑稀有且昂貴。Ulf-Peter Apfel和他的同事發現了一個前途無量的新催化劑材料，它有著和鉑電極一樣高的工作效率。與鉑電極不同的是，它價格親民且在地球上含量豐富。

鎳黃鐵礦是一個潛力極大的新的制氫催化劑。如同雜志Nature Communications所描述的那樣，它有著和鉑電極一樣高的工作效率。與鉑電極不同的是，鎳黃鐵礦價格親民且在地球上含量豐富。Ulf-Peter Apfel博士和波鴻魯爾大學的Wolfgang Schuhmann教授帶領團隊，與來自馬克思普朗克研究所的同行們合作進行了這項研究。

不使用貴金屬制氫
除了鉑，還有許多催化劑可以使水轉化為氫氣和氧氣，并不一定用到貴金屬。也就是所謂的金屬硫化物。然而，通常情況是，這些非金屬材料是電子的不良導體，因而也只是低效的催化劑。

鎳黃鐵礦由鐵、鎳和硫組成。它的結構類似于氫化酶的活性中心，如同自然界已經發現的藻類植物。在目前的研究中，研究者們對比了幾種不同情況下的產氫率，分別是自然狀態下，加入人工制造的鎳黃鐵礦和鉑，或是使用其他非金屬催化劑。

鎳黃鐵礦和鉑一樣高效
人工合成的鎳黃鐵礦是和鉑同樣高效的催化劑，在測試中它們的表現優于其他所有催化劑。這個在實驗室合成的礦物質相比天然發現的變體能更有效地制造氫。原因是天然的鎳黃鐵礦中所包含的鎂和硅會降低它的導電性。科學家們稱人工合成的鎳黃鐵礦是“難以置信的高效”，并且它的產氫速率在很長時間內可以保持穩定。

相較于其他非金屬材料，這個礦物質還有更多優勢。它有活性極大的表面可以與反應物對接。其他的低價金屬材料，則要以納米顆粒的形式應用催化劑作為電極來構建活性表面，這是很繁瑣的過程。

參考原文鏈接：New catalyst for hydrogen production.

文獻鏈接：Pentlandite rocks as sustainable and stable efficient electrocatalysts for hydrogen generation.

本文由編輯部王旗提供素材，Meadow編譯，點我加入材料人編輯部。

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