斯科尔科沃科技学院(Skoltech)研究人员成功研制出一种新型催化剂，可加速从废水中尿素生产清洁氢燃料的化学反应。该催化剂通过将镍纳米线嵌入经氮等离子体处理的碳纳米管中，显著提升了其耐受强碱性环境的能力，不仅高效而且持久耐用。这一创新成果对于未来清洁氢气生产及废水净化技术具有重要意义。

研究团队指出，氢燃料作为储存清洁能源的主要方式之一，其生产依赖于高效的催化剂。尿素氧化因其能量消耗低且兼具废水净化功能，成为极具前景的氢气生产方法。斯科尔科沃科技学院团队通过优化催化剂材料，有效减少了其在恶劣反应环境中的降解，提高了催化剂的稳定性和耐用性。

研究第一作者阿丽娅·维尔达诺娃表示：“我们优化了催化剂材料，减少了其在恶劣反应环境中的降解，这对于生产氢气的电解槽而言至关重要。”共同作者费多尔·费多罗夫也指出，镍和氧化镍在尿素氧化中表现最佳，但易降解，而嵌入单壁碳纳米管内的镍则展现出更好的效果。首席研究员Albert Nasibulin教授进一步解释，通过氮等离子体处理碳纳米管，产生的缺陷不仅增加了镍的嵌入量，还作为催化活性位点加速了反应。

研究团队通过分子动力学模拟确定了最佳等离子体处理模式，并通过实验证实了其有效性。与金属泡沫和其他形式的镍相比，负载镍的单壁碳纳米管在催化活性及寿命上均表现出色，1000次循环后活性下降不到2%。该研究成果已发表在《Small》杂志上，并得到了俄罗斯科学基金会的支持。