双原子催化剂

双向催化脱加氢

异核NiCo双原子协同调控d带中心，实现MgH2/Mg双向高效脱加氢。

Jinlong, Jin · Jiyue, Zhang · Zhang, Jingjing · 陈晓伟 · 刘静华 · Wang, Wentao · 闫晓军 · 水江澜 · 黄建媚

Nature Communications 2026

技术优势

双向同时加速

Ni 和 Co 分别侧重脱氢和加氢，通过 d 带中心互补调控，避免单向催化剂在逆反应中失活或变慢。

循环稳定性强

钛物种自重构形成氧空位，并与 Ni/Co 形成强金属-载体相互作用，抑制金属原子迁移，长时间循环性能不衰减。

活性位点明确

脱氢时 Ni 是主位点，加氢时 Co 是主位点，分工清晰，不需要多种催化剂复合。

应用场景

• 固态储氢：作为 MgH₂ 储氢体系的催化剂，降低工作温度、加快吸放氢速率。
• 加氢催化剂：提供高效 H₂ 解离位点，让加氢反应在更温和条件下快速进行。
• 双功能电催化：Ni-Co 双位点分别催化脱氢与加氢，实现同一催化剂双向功能。
• 储氢材料改性：通过双原子掺杂和载体协同，改善 MgH₂ 的动力学和循环稳定性。