从机理认知到工业展望：2D材料辅助水电解制氢的“破局”之路

传统水电解制氢受限于析氧反应(OER)动力学缓慢和高过电位。辅助水电解通过用小分子有机物或含氮化合物(如尿素、氨、甲醇等)的选择性氧化替代OER，可降低电解槽电压并实现高效产氢，兼具污染物治理和化学品合成效益。韩国能源技术研究院Uk Sim教授团队综述了二维材料(如层状双氢氧化物、过渡金属二硫属化物、MXenes等)作为高效催化剂的研究进展，重点阐述了其作用机制及掺杂、缺陷工程等提升性能的策略。研究引入热力学分析和Pourbaix图以揭示反应路径。结论表明，二维催化剂通过合理设计可实现可持续制氢，提升能源利用效率，推动碳中和目标。未来方向包括高熵二维材料开发、边缘位点掺杂、实际工况评估和多组分协同氧化研究。