微调生产氢气(H 2)以用作清洁燃料的反应是应对气候变化的重要努力。东北大学和东京理科大学的研究人员成功提高了该反应的催化活性。研究人员建立了一种合成方法，可以控制直径约 1 纳米的小金属颗粒的表面结构。

氢气是一种环保的能源替代品，可以替代化石燃料等其他能源。从水中提取氢气的一种方法称为氢析出反应(HER)：这是一种由电驱动的反应，通常使用电催化剂来降低活化能(从而使反应更有效)。然而，一个缺点是，它目前需要昂贵的稀有金属，例如铂。

为了使氢燃料成为一种更可行、更实惠的选择，研究人员研究了更便宜的金属。他们创造了一种聚合金属纳米簇 (NC)，将金 (Au) 与铂 (Pt) 结合在一起以实现这一目标。由于金并不像铂那样稀有或昂贵，这种组合降低了生产氢气的成本。

这项研究着眼于具有两种新型几何和电子结构的 AuPt 纳米团簇 (NC)。东北大学的 Yuichi Negishi 教授表示：“与传统的 AuPt NC 相比，这些结构的配体体积更小，这有望促进进入活性位点并提高催化活性。”

“我们一直在分析如何改善这些反应，因此我们从之前的研究中得到了提示，配体的长度对 HER 活性有显著的影响。”

在测试新生成的 AuPt NC 后，他们发现与传统的 AuPt 合金催化剂相比，它们的 HER催化活性分别提高了 3.5 倍和 4.9 倍。

这项研究展示了一种精确控制超细金属聚集体表面结构的方法。它还可能具有其他催化应用，例如二氧化碳还原、一氧化碳氧化、酒精氧化和氧还原反应。

这一发现可能促进新型功能材料的开发，使我们更接近用清洁氢气代替汽油的世界。

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