近日，韩国汉阳大学ERICA校区研究人员领导的研究团队，通过利用金属有机骨架调节硼掺杂和磷含量，成功开发出基于磷化钴的纳米材料。相较于传统电催化剂，这些材料性能更佳且成本更低，适用于大规模制氢。

汉阳大学李承铉教授指出，该研究成果为设计和合成下一代高效催化剂提供了蓝图，可大幅降低制氢成本。他强调：“这是实现大规模绿色制氢的重要一步，最终将有助于减少全球碳排放，缓解气候变化。”

为降低氢气生产成本，研究人员采用了创新策略制造这些材料，即使用钴(Co)基金属有机骨架(MOF)。汉阳大学的Dun Chan Cha表示：“MOF是设计和合成具有所需成分和结构的纳米材料的优良前体。”

在具体操作中，研究人员在镍泡沫(NF)上生长了Co - MOF，随后将其与硼氢化钠(NaBH4)进行后合成改性(PSM)反应，实现硼的整合。之后，使用不同量的次磷酸钠(NaH2PO2)进行磷化过程，最终形成了三种不同的硼掺杂磷化钴纳米片样品(B - CoP@NC/NF)。

实验结果显示，这三个样品均具有较大的表面积和介孔结构，这些特性是提高电催化活性的关键，因此均表现出优异的析氧反应(OER)和析氢反应(HER)性能。其中，使用0.5克NaH2PO2(B - CoP0.5@NC/NF)制成的样品效果最佳。据新闻稿，该样品的OER和HER过电位分别为248 mV和95 mV，远低于先前报道的电催化剂。

研究人员称，密度泛函理论(DFT)计算支持了这些发现，并阐明了硼掺杂和调节磷含量的作用。具体而言，硼掺杂和最佳磷含量可促进与反应中间体的有效相互作用，从而获得优异的电催化性能。

此前，相关实验主要聚焦于电化学水分解，即利用电能将水分解成氢气和氧气的过程。结合可再生能源，该方法提供了一种可持续的制氢方式，有助于减少温室气体排放。