氢气被认为最接近下一个绿色能源，因为它只排放氧气和水。灰氢、蓝氢和绿氢的生产方法不同。氢气的生产过程和类型取决于能源和碳排放。其中， 绿色氢 生产是最环保的方法，不会排放任何二氧化碳。因此，研究人员正在寻找一种从活性 MXenes 中增强绿色氢气生产的方法。
来自的研究团队 韩国科学技术研究院 （KIST）领导 李圣洙博士 与 顾崇珉教授 在成均馆大学，开发了一种氧化 稳定的钼基 MXene 作为阴离子交换膜水电解器中的电催化剂载体。
最近发布的报告强调了 MXene 在氧化高压条件下保持稳定实验表明Mxene可以作为析氧反应电极材料用于生产绿色氢气，并可降低其生产成本。
绿色氢气生产和 MXene 的需求
将水分解成氢和氧分子需要大量能量。含有微小纳米颗粒的催化剂可以提供更大的反应表面积，从而降低该过程所需的能量。
然而，随着催化剂颗粒的聚集，氢气生产效率会随着时间的推移而降低。为了防止这种情况，碳主要用作阴极，但在阳极的氧化反应中，碳会氧化成二氧化碳。
因此，Mxene 纳米材料被用作载体。由于它们由金属原子（Mo、Ti、Ta、Hf 等）和碳或氮原子组成，因此它们具有导电性能。此外，它们具有适合支撑催化剂的 2D 纳米结构。这些特性使它们有利于制氢。
在另一项研究中， 德克萨斯州立大学的研究人员正在利用富含铁的岩石开发氢燃料.
核心亮点: 增强活性 MXenes 的绿色氢气生产
- MXenes 是钛基材料，由于原子性质，它们在水中容易氧化。这导致了催化剂无法保持高电导率的固有缺点。
- 为了克服这一限制，该团队开发了一种基于碳化钼的 MXene 作为支持催化剂。
- 钼基 MXene 在钼原子和表面活性材料钴之间建立了强键。
- 由于反应产生的化学键，氢气产量增加了2.45倍。
- 与最新的钛基MXene的结果（不到10小时）相比，电池耐久性提高了40倍。
- 新方法降低了绿色氢的生产成本。
- 它将应用于大型制氢工厂和发电站。
另一个 绿色能源突破：催化剂使氢电解器中的铱使用量降低 95%.
KIST 的 Albert Sung Soo Lee 博士表示， “通过控制构成 MXene 的元素，我们能够找到适合绿色制氢环境的候选材料，并通过这种方式确保了氧化环境中稳定的 MXene 支撑。”
“未来，我们将通过开发具有催化效率和耐久性的产氧电极催化剂，为氢经济的振兴做出贡献。” 李博士补充道。
