Des chercheurs de la North Carolina State University ont montré qu'une couche épaisse d'un atome de sulfure de molybdène (MoS 2 ) peut fonctionner comme un catalyseur efficace pour créer de l'hydrogène. Les travaux ouvrent une nouvelle porte pour la production d'hydrogène bon marché.

L'hydrogène est très prometteur en tant que source d'énergie, mais la production d'hydrogène à partir de l'électrolyse de l'eau – en libérant l'hydrogène de l'eau avec de l'électricité – repose actuellement en grande partie sur l'utilisation de catalyseurs au platine coûteux. La nouvelle recherche montre que les films atomiquement minces de MoS2 sont également des catalyseurs efficaces pour la production d'hydrogène et – bien qu'ils ne soient pas aussi efficaces que le platine – sont relativement peu coûteux.

"Nous avons constaté que l'épaisseur du film mince est très importante, " dit le Dr Linyou Cao, professeur adjoint de science et d'ingénierie des matériaux à l'État de Caroline du Nord et auteur principal d'un article décrivant le travail. "Un film mince constitué d'une seule couche d'atomes était le plus efficace, avec chaque couche supplémentaire d'atomes rendant la performance catalytique environ cinq fois pire."

L'effet de l'épaisseur des couches minces a surpris les chercheurs, car on a longtemps pensé que la catalyse se faisait normalement le long des bords du matériau. Parce que les films minces ont très peu de bord, ' la sagesse conventionnelle a soutenu que les films minces étaient essentiellement catalytiquement inactifs.

Mais les chercheurs ont découvert que l'épaisseur d'un matériau est importante car plus le MoS est fin 2 le film mince est, plus il devient conducteur - et plus il devient conducteur, plus il est efficace comme catalyseur.

« L'accent a été mis sur la création de catalyseurs avec un grand côté « bord », " dit Cao. "Nos travaux indiquent que les chercheurs peuvent vouloir accorder plus d'attention à la conductivité d'un catalyseur."

Cao a développé la technique pour créer des MoS de haute qualité 2 couches minces à l'échelle atomique en 2013. La production actuelle d'hydrogène à partir de la couche mince atomique est alimentée par l'électricité. Son équipe travaille au développement d'un dispositif de séparation d'eau à énergie solaire qui utilise le MoS 2 films minces pour créer de l'hydrogène.