一个微小的芯片可能已经解决了清洁能源最大的问题之一

通过一个大型图书馆，科学家们迅速筛选了四种丰富、廉价的金属的大量组合，每种金属都以其催化性能而闻名，以找到一种性能与铱相当的新材料。该团队发现了一种全新的材料，在实验室实验中，这种材料的性能与商用铱基材料相当，在某些情况下甚至超过了商用材料，但成本只是后者的一小部分。
这一发现不仅使负担得起的绿色氢成为可能；这也证明了新的巨型图书馆方法的有效性，这可能会彻底改变研究人员为任何数量的应用寻找新材料的方式。
该研究于8月19日发表在《美国化学学会杂志》（JACS）上。
“我们已经发布了可以说是世界上最强大的合成工具，它允许人们搜索化学家和材料科学家可用的大量组合，以找到重要的材料，”西北大学的Chad A.Mirkin说，他是该研究的资深作者和巨型图书馆平台的主要发明者。“在这个特殊的项目中，我们将这种能力用于解决能源行业面临的一个主要问题。那就是：我们如何找到一种与铱一样好，但更丰富、更可用、更便宜的材料？这种新工具使我们能够找到一种有前景的替代品，并迅速找到它。”
作为纳米技术的先驱，米尔金是西北大学温伯格艺术与科学学院的乔治·B·拉特曼化学教授；麦考密克工程学院化学与生物工程、生物医学工程和材料科学与工程教授；国际纳米技术研究所执行主任。米尔金与温伯格大学林恩·霍普顿·戴维斯和格雷格·戴维斯化学教授、麦考密克大学电气和计算机工程教授、宝拉·M·特里能可持续发展与能源研究所执行主任泰德·萨金特共同领导了这项工作。
随着世界从化石燃料转向脱碳，负担得起的绿色氢已成为这一难题的关键部分。为了生产清洁的氢能，科学家们转向了水分解，这是一种利用电将水分子分解为两种组成成分——氢和氧的过程。
然而，这种反应的氧气部分称为析氧反应（OER），既困难又低效。当科学家使用铱基催化剂时，OER最有效，铱基催化剂有明显的缺点。铱稀有、昂贵，通常作为铂开采的副产品获得。铱比黄金更有价值，每盎司的价格接近5000美元。
萨金特说：“世界上没有足够的铱来满足我们所有的预期需求。”。“当我们考虑将水分解以产生替代形式的能源时，从纯粹的供应角度来看，铱是不够的。”