“与其他催化剂不同的水分解催化剂”

利用太阳光、风等可再生能源产生电力，可以利用该电力分解水，因此氢成为燃料电池等新兴能源设备的燃料。 由于氢气是清洁燃料，世界各地的研究者在水解催化剂的开发上投入了大量的能量，对反应的能效至关重要。

要点集中在所谓的放氧反应( oer )上，这可能是水分解中最困难的过程。 经过多年的研究，镍-氧化铁已成为碱性条件下oer的首选催化剂。 因为它具有高活性和大量的组成，同时具有最高的各反应位点的活性。 金属氧化物。

大约三年前，epfl的xile hu研究所的科学家发现了另一种催化剂，尽管它们有相似的成分，但明显比镍-氧化铁活跃。 坚固易合成，同时向工业应用开放。

这个发现是胡锦涛集团的博士后方松指导的，之后他加入了中国上海交通大学的教师队伍。 胡、宋和同事elitsa petkucheva认识到其技术潜力，提出了国际专利申请。 他们还从欧洲研究理事会获得资金，在概念验证项目中测试催化剂。 说明该催化剂可以实现比较有效的电解槽，该电解槽可以在工业条件下工作，需要200 mv的电压。 他们现在要求工业伙伴转让这项技术。

但是，新的催化剂在化学上也是不平常的。 我们不明白为什么催化剂这么活跃和荒谬。 为此，他的团队向epfl的clemence corminboeuf团队求助。 与她的博士后michael busch合作，得到了nccr marvel (计算设计和新材料发现中心)的支持。 corminboeuf正在利用密度泛函理论( dft )计算寻找可能的理论解释。 dft是计算的量子力学方法，用于模拟和研究原子和分子等多体系的结构。

结果是激进的:新催化剂的高活性来源于两相分离的铁和镍氧化物成分的协同作用，克服了以前明确的常规金属氧化物的限制，其中反应只在单一金属位点局部发生。 。 他们被称为两种功能机制。

尽管dft诱导的机理是假设，但它诱惑了法国同系物醇的本笃斯-凯氏催化剂活性和性质的实验研究。 用x射线吸收光谱( xas )发现的事业在催化剂中有两种相分离的铁和镍氧化物。 但是，由于催化剂在催化过程中组成和结构会发生变化，有必要使用xas研究催化剂的运行过程。

为此，研究人员与国立台湾大学的陈浩明教授建立了长时间合作项目。 在全面操作xas的研究中，陈和他的研究生chia-shuo hsu揭示了催化剂的独特结构:那就是&alpha； -feo oh的纳米团簇是&alpha； -niooh载体-由此，与通常的镍-铁氧化物相反，成为铁-镍氧化物催化剂。 虽然不是直接的说明，但是这个结构与dft提出的双重功能机制兼容。

这是真正的跨学科研究，涉及许多有效的合作、无稽之谈。 基础研究不仅提供了对这种非常规催化剂的结构和活性的见解，而且引发了深刻的省际机器假说。

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