La découverte, publiée dans la revue Nature, se concentre sur le développement d’un électrocatalyseur hautement efficace capable d’améliorer la production d’hydrogène grâce à la division électrocatalytique de l’eau.

Intitulé « Croissance dépendante de la phase du Pt sur MoS2 pour une évolution hautement efficace du H2 », l’article a été publié le 13 septembre à Londres.

Des sources d’énergie plus propres sont désespérément nécessaires, mais les défis à relever pour abandonner les combustibles fossiles et se tourner vers des énergies plus durables sont énormes.

« L’hydrogène généré par la division électrocatalytique de l’eau est considéré comme l’une des énergies propres les plus prometteuses pour remplacer les combustibles fossiles dans un avenir proche, réduisant ainsi la pollution de l’environnement et l’effet de serre », a déclaré le professeur Zhang Hua, titulaire de la chaire Herman Hu de nanomatériaux à CityU, qui est le fer de lance de la recherche.

Les collaborateurs du professeur Zhang comprennent le professeur Anthony RJ Kucernak du département de chimie de l’Imperial College de Londres et des chercheurs d’universités et d’instituts de recherche de Hong Kong, de Chine continentale, de Singapour et du Royaume-Uni.

Le développement critique de la recherche menée par CityU consiste à établir de nouveaux catalyseurs en utilisant des nanofeuilles de dichalcogénure de métal de transition (TMD) comme supports, permettant une efficacité supérieure et une stabilité élevée pendant la réaction électrocatalytique de dégagement d’hydrogène (HER), une étape essentielle dans l’eau électrocatalytique. la division, également connue sous le nom de technique d’électrolyse de l’eau, pour la production d’hydrogène.

L’équipe étudie depuis plusieurs années comment améliorer les performances du processus HER en concevant la phase cristalline des nanomatériaux. Bien que les nanofeuilles TMD contenant des phases cristallines non conventionnelles possèdent un grand potentiel pour être utilisées comme supports de catalyseurs, fabriquer de telles feuilles suffisamment pures pour HER est loin d’être simple.

Mais dans cette recherche, l’équipe du professeur Zhang a développé une nouvelle méthode pour préparer des nanofeuilles TMD en phase non conventionnelle avec une pureté et une qualité de phase élevées. En outre, ils ont étudié la croissance des métaux nobles, dépendante de la phase cristalline, sur les supports de nanofeuilles TMD.

Techniquement parlant, ils ont découvert que le modèle en phase 2H facilite la croissance épitaxiale des nanoparticules de platine, tandis que le modèle en phase 1T′ prend en charge les atomes de platine dispersés sur un seul atome (s-Pt). Le s-Pt/1T′-MoS2 synthétisé sert de catalyseur très efficace pour HER et peut fonctionner pendant 500 heures dans l’électrolyseur d’eau, démontrant que les nanofeuilles 1T′-TMD pourraient être des supports efficaces pour les catalyseurs.

« Nous développerons des catalyseurs plus efficaces sur la base de ces découvertes et explorerons leurs applications dans diverses réactions catalytiques », a déclaré le Dr Shi Zhenyu, chercheur postdoctoral au département de chimie de CityU et premier auteur de l’article.

Ces découvertes élargissent la portée de l’ingénierie des phases dans les nanomatériaux, ouvrant la voie à la conception et à la synthèse de catalyseurs hautement efficaces, contribuant ainsi à des énergies plus propres et à un développement plus durable.