来自韩国能源研究院（KIER）氢研究部门的Woohyun Kim博士的研究团队成功开发了一种创新的镍钴复合催化剂，可以加速绿松石氢的生产和商业化

^{绿松石氢：一种通过分解碳氢化合物（如甲烷）产生氢和碳的技术₄)(CH₄→c + 2h₂)。与使用最广泛的灰氢制氢技术不同，绿松石氢在生产过程中不会产生二氧化碳排放。}

韩国政府于2021年发表了“第一次氢经济实施计划”，目标是到2050年国内供应2800万吨清洁氢。因此，最近的氢研究一直积极关注可以减少温室气体排放的生产方法。

^{*清洁氢：氢通过在生产过程中将温室气体排放保持在某一阈值以下，有助于实现碳中和。在韩国，如果生产1公斤氢气的温室气体排放总量为4公斤或更少，则氢气被归类为清洁氢气。}

绿松石氢是一种清洁氢，是一种通过热分解天然气主要成分甲烷（CH₄）产生氢和固体碳的技术。虽然它使用化石燃料作为来源，但在生产过程中不排放二氧化碳。因此，它消除了额外的二氧化碳捕获和储存的需要，使清洁氢气的生产成为可能。

然而，由于在提供反应所需的热量方面存在挑战，绿松石氢技术的商业化一直被推迟。催化绿松石制氢通常使用镍基和铁基催化剂，这些催化剂在较低温度下表现出较低的活性，需要保持900°C左右的高温才能稳定生产。此外，在反应过程中与氢一起产生的碳缺乏可行的应用仍然是一个需要解决的问题。

研究组克服了现有催化剂的局限性，在镍基催化剂中加入钴，成功开发出了新型催化剂。与之前研究的催化剂相比，新开发的催化剂可以在更低的温度范围内以更高的效率制氢。

在碳基材料的生产中，钴作为催化剂在增强电活性和提高耐用性方面发挥着关键作用。基于这一特性，研究小组将钴添加到镍基催化剂中，并进行了实验以优化其成分并确保再现性。结果，他们发现含有8%镍和2%钴的组合物具有最高的制氢效率。

根据前30分钟内测量的初始活性，即使在600°C的低温下，所开发的催化剂的氢气产率也比以前开发的催化剂高出50%以上。此外，现有催化剂的初始活性维持约90分钟，而新催化剂将其持续时间延长了60%，保持其初始活性约150分钟。

^{*初始活性：指在催化反应开始后立即观察到的活性状态，是e中的主要指标评价催化剂候选物的性能。催化剂是co。如果它表现出高的初始活性和前瞻，则被认为是优越的该活动的维护时间。}

研究小组还观察到了反应后催化剂表面碳纳米管的形成。碳纳米管被广泛用作二次电池的电极材料和建筑材料等。这一发现突出了在生产氢气的同时生产高附加值碳材料的潜力。

研究组组长金宇铉博士表示：“此次研究成果是同时生产氢纳米管和碳纳米管的开创性成果，同时实现了生产效率和经济效益。”他还表示：“计划利用此次开发的催化剂，进一步研究量产技术，并进行性能评价，确保核心材料技术和反应体系设计能力。”

该研究是在韩国能源研究院研究计划的支持下进行的，并发表在全球化学工程领域的知名杂志《燃料加工技术（影响因子：7.2）》2024年11月刊上。