氫燃料是一種清潔且可再生的能源，為因應我國及世界各國的「2050年淨零排放」趨勢，各國相繼減少對化石燃料之需求。根據薩里(Surrey)大學的研究人員發現，一種無金屬催化劑可以促進可持續循環製氫方法的發展。該研究結果發表在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊上，氫燃料可望取代傳統化石燃料。
氫當作燃料使用時，未來可驅動汽車、發電、為建物供暖。氫燃料的唯一副產品是水蒸氣，這使得它成為傳統化石燃料的環保替代品。然而，目前氫燃料的生產仍依賴化石燃料，在其生產過程中會產生碳排放。此外，所需金屬催化劑的採礦和製造是能量密集型且易對環境產生負面影響。
因此該研究提出使用邊緣修飾的碳納米結構作為無金屬催化劑，其能將甲烷轉化為環保的氫能，同時減少會加劇全球暖化的甲烷分子。此外，研究人員表示，生產氫燃料的最大挑戰之一是催化劑容易被碳污染(carbon poisoning)。但他們的研究發現，研究中使用的摻氮和摻磷的碳納米結構可抵抗碳污染問題。此一發現有望為氫產業提供一種高成本效益的替代方案，其可持續的製氫方法和無金屬催化材料對實現清潔能源至關重要。
圖片來源: ACS Appl. Mater. Interfaces 15, 6951 (2023).