麻省理工学院开发出廉价电解水催化剂

生产交通替代燃料——氢的核心是电解水反应。但这种反应需要稀有且昂贵的铱元素作为催化材料，其生产潜力受到限制。目前麻省理工学院的研究团队开发了一种全新的称为金属氢氧化物-有机框架(MHOF)催化剂材料，廉价且来源广泛。这类材料能让工程师精确调整催化剂的结构和组成，以满足特定化学过程的需要，催化剂性能相当或超过昂贵的传统催化剂。

该团队受金属-有机框架(MOFs)化合物(一种由金属氧化物节点与有机连接分子连接在一起的晶体结构)研究的启发，通过用某种金属氢氧化物取代这些材料中的金属氧化物，发现有可能制造出精确可调的材料，这种材料具有催化剂必要的稳定性。

Román-Leshkov教授表示：如果把这些有机连接分子放在一起，实际上形成了大片的金属氢氧化物，这种金属氢氧化物与有机连接分子相互衔接，形成层状结构，具有更高的稳定性。这种结构好处很多，可对纳米结构进行精确控制，可对金属的电子特性进行精确控制，同时非常稳定，使用寿命更长。

虽然尚无全面的经济分析，但这些材料主要由镍和铁组成，其成本仅为现有催化剂的1/100。与现有的镍基催化剂相比，这种材料可调控能力提高了4倍，只需用不同的金属取代化合物中的镍即可。

这种材料有可能会为未来的发现提供许多重要的途径。通过将这种材料制成极薄的膜片，然后涂在另一种材料上，可进一步降低这种材料的总成本。到目前为止，这些材料经过了小型实验室测试，该团队目前着力工业化问题，工业化尚需时日。