由于陽極析氧反應緩慢，電壓要求高，能耗大，通過水電解清潔氫氣的廣泛應用受到限制。
在這里，西北大學Haixia Ma，北京化工大學邱介山教授，Ming Xu展示了有價值的 3,3'-二氨基-4,4'-偶氮呋喃含能材料的綠色電合成的新型替代氧化反應，并與氫氣生產相結合。
文章要點
1）這種策略可以大大降低3,3'-二氨基-4,4'-偶氮呋喃傳統合成條件的危害，并在WS2/Pt單原子/納米粒子催化劑上實現低電池電壓制氫。
2）組裝的雙電極電解槽可以達到10和100 mA cm-2，槽電壓分別為1.26和1.55V，每立方米氫氣的電耗僅為3.01和3.70 kWh，而傳統的水電解法每立方米氫氣消耗僅為5 kWh。
3）密度泛函理論計算與實驗設計相結合，解釋了WS2/Pt催化劑在堿性析氫反應中對提高Volmer-Tafel反應速率的協同效應，而自由基對原料的氧化偶聯作用可能是合成3，3‘-二氨基-4，4’-偶氮呋喃的主要機理。
這項工作為高能材料的同時電合成和低能耗制氫提供了一條很有前途的途徑。
參考文獻
Li, J., Ma, Y., Zhang, C. et al. Green electrosynthesis of 3,3’-diamino-4,4’-azofurazan energetic materials coupled with energy-efficient hydrogen production over Pt-based catalysts. Nat Commun 14, 8146 (2023).
DOI：10.1038/s41467-023-43698-x
https://doi.org/10.1038/s41467-023-43698-x
