你敢信嗎？我們廚房里最頭疼的鐵銹，竟然可能成為開啟未來清潔能源大門的“金鑰匙”，性能甚至把昂貴的貴金屬鉑金都甩在了身后！

這項研究發(fā)表在7月6日《美國化學學會催化》雜志上。

一、氫能源的終極夢想與鉑金噩夢

我們總說未來是屬于氫能源的——零污染、高效率，簡直是人類能源的“終極夢想”。你可以想象一下，汽車喝的是水，排出來的也是水，這是多么環(huán)保的場景！

但夢想和現實之間，總隔著太行王屋二山。

硼氫化鈉（SBH） 是一種極具潛力的儲氫材料，它可以通過與水接觸的簡單反應（水解）釋放氫氣。

但要從這種材料中安全高效地取出氫氣，你需要一個“開關”——也就是催化劑。過去，這個開關幾乎被一種材料壟斷了，那就是鉑（Platinum），也就是我們說的白金。

鉑金好是好，但它有一個致命缺點：貴！

貴到讓氫能源的成本居高不下，就像給所有氫動力汽車的輪子都鑲上了一圈鉆石，根本無法大規(guī)模普及。這層窗戶紙，捅破了就是能源天堂，捅不破就是原地踏步。

多年來，全球科學家都在尋找一個能替代鉑金的“屠龍勇士”。

二、咸魚翻身！被嫌棄的“綠銹”成了天選之子

誰能想到，這位“勇士”，竟然是路邊一塊平平無奇、甚至一度被認為極不穩(wěn)定，難堪大用的“綠銹”？

是的，你沒聽錯，就是鐵銹的一種。

由日本國立材料科學研究所的井手祐介（Yusuke Ide）博士領導的團隊，完成了一項驚天逆襲。他們發(fā)現，這種特殊的混合價氫氧化鐵礦物——綠銹，雖然天生“體弱多病”，但經過一番“點化”，就能脫胎換骨！

他們的秘訣是什么？——給鐵銹戴上一頂“銅帽子”！

研究人員將綠銹顆粒浸泡在氯化銅溶液中，這個簡單的操作，卻引發(fā)了奇跡般的化學反應。無數納米級的氧化銅簇，像精美的裝飾一樣，精準地“鑲嵌”在了綠銹顆粒的邊緣，形成了大量用于生產氫氣的“高活性站點”。

咸魚翻身，鐵銹換金，這簡直是材料界的逆襲爽文！

三、性能逆天！成本只要十分之一，效率還更高！

那么，這位逆襲成功的“銹哥”到底有多猛？數據會說話：

快到飛起！它的催化效率（周轉頻率TOF）最高可達5000/min！這是什么概念？就是說它催化硼氫化鈉生產氫氣的速度，達到了每分鐘5000次，與傳統(tǒng)的鉑金催化劑不相上下，在某些條件下甚至更勝一籌！

便宜到哭！根據估算，這種綠銹催化劑的生產成本大約為0.60美元/克，而鉑金催化劑呢？6.00美元/克！成本直接暴降90%！以前是“為氫消得人憔悴”，現在是“舊時王謝堂前燕，飛入尋常百姓家”。

耐用到不行！經過反復使用，它的催化活性幾乎沒有明顯下降，證明了其出色的耐用性，完全具備了工業(yè)化應用潛力。

更絕的是，這位“銹哥”還有一個隱藏技能——它能吸收太陽光給自己“充電”！

陽光照射下，綠銹結構吸收的能量會通過銅簇傳遞給儲氫材料，讓氫氣生產效率進一步飆升。它不僅能干活，還能曬著太陽加倍干活，堪稱催化劑界的“卷王”。

四、從實驗室開往星辰大海

這項突破的意義遠不止于一篇論文。它為氫能源的實際應用掃清了一大障礙。

井手祐介博士充滿信心地說：我們期望我們的催化劑能被用于汽車、船舶等多種交通工具的氫燃料電池中，這有望實現多種形式的零排放交通。

從一塊被嫌棄的鐵銹，到一個可能改變世界能源格局的超級催化劑，科學的魅力就在于這種化腐朽為神奇的力量。人類的氫能源時代，這一次，或許真的不遠了！

參考文獻：

Ezz-Elregal M. Ezz-Elregal et al, A Catalyst for Sodium Borohydride Dehydrogenation Based on a Mixed-Valent Iron Hydroxide Platform, ACS Catalysis (2025). DOI: 10.1021/acscatal.5c01894