海水是地球上最豐富的資源之一，它既有希望作為氫的來源（希望作為清潔能源的來源），又可以在乾旱氣候下提供飲用水。但是，即使能夠從淡水中產生氫的水分解技術變得更加有效，海水仍然是一個挑戰。
近日休斯頓大學的研究人員報告了一種新的析氧反應催化劑的重大突破，該催化劑與析氫反應催化劑相結合，可實現能夠滿足工業需求的電流密度，同時需要相對較低的電壓來啟動海水電解。
研究人員說，這種由廉價的非貴金屬氮化物組成的裝置設法避免了許多障礙，這些障礙已經限制了早期從海水中廉價生產氫氣或安全飲用水的嘗試。這項工作在《自然通訊》中有描述。
UH德州超導中心主任任志峰說，一個主要障礙是缺乏一種催化劑，該催化劑無法有效地將海水分解產生氫氣，同時又不釋放鈉，氯，鈣的遊離離子。海水和其他一旦釋放的成分會沉積在催化劑上，使其失去活性。氯離子特別成問題，部分原因是氯需要多少電壓才能釋放出比釋放氫所需的電壓更高的電壓。
研究人員用得克薩斯州沿海加爾維斯頓灣的海水測試了這些催化劑。馬里蘭大學安德森分校物理學教授任博士說，它也將與廢水一起使用，從水中提供另一種氫源，否則如果不進行昂貴的處理就無法使用。
他說：“大多數人使用清潔的淡水通過水分解來產生氫氣。” “但是乾淨的淡水供應有限。”
為了解決這些挑戰，研究人員設計併合成了一種使用過渡金屬氮化物的三維核-殼型析氧反應催化劑，該納米催化劑由多孔-鎳泡沫上的鎳-氮化鐵-化合物和鎳-鉬-氮化物納米棒製成。
這種新型的析氧反應催化劑與先前報道的鎳-鉬-氮化物納米棒的析氫反應催化劑配對使用。
催化劑被集成到一個兩電極鹼性電解槽中，該電解槽可以通過熱電裝置或AA電池由廢熱提供動力。
產生每平方釐米100毫安的電流密度（電流密度的度量或mA cm-2）所需的電池電壓範圍為1.564 V至1.581 V。
該電壓非常重要，因為產生氫氣需要至少1.23 V的電壓，而在1.73 V的電壓下會產生氯，這意味著該設備必須能夠在一定電壓下產生有意義的電流密度水平。在兩個級別之間。
新的催化方案有望實現大規模製氫和海水淡化。
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