俄勒岡州立大學(xué)開發(fā)了一種高效制氫催化劑，與目前商用催化劑相比，制氫成本低、效率更高。Feng Zhenxing博士表示，通過電化學(xué)催化分解水生產(chǎn)氫氣比通過甲烷-蒸汽轉(zhuǎn)化產(chǎn)生二氧化碳的傳統(tǒng)制氫方法更清潔、更可持續(xù)。一直以來這種綠色技術(shù)的經(jīng)濟性是其商業(yè)化的障礙。發(fā)表在《Science Advances》和《JACS Au》雜志上的工作介紹了新催化劑的設(shè)計方法，其可以極大地提高制氫過程的效率。

在催化過程中，催化劑經(jīng)常經(jīng)歷結(jié)構(gòu)變化。有時變化是可逆的，有時是不可逆的，不可逆變化造成催化劑穩(wěn)定性變差，導(dǎo)致催化劑失活，反應(yīng)效率降低。Feng Zhenxing博士與俄勒岡大學(xué)博士生Wang Maoyu合作研究了催化劑在反應(yīng)過程中變化的情況，然后在原子尺度對它們的表面結(jié)構(gòu)和組成進行調(diào)控，實現(xiàn)高效催化制氫。

以無定形氫氧化銥為基礎(chǔ)的催化劑活性相的效率是其原始鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的150倍，比普通的商業(yè)催化劑氧化銥的效率提高近3個數(shù)量級。Feng Zhenxing博士表示他們發(fā)現(xiàn)了至少兩類材料，即便經(jīng)歷不可逆變化，利用其制備的制氫催化劑仍然具有非常好的效果。這一技術(shù)有助于實現(xiàn)制氫成本從目前的5美元/kg降至2025年的2美元/kg，最終達到2030年的1美元/kg，使得制氫成本在10年內(nèi)下降80%，有利于美國在2030年實現(xiàn)零排放的目標(biāo)。