将水电解成氢气对于绿色经济中的能量储存至关重要。然而，其中一个主要障碍是贵金属电极的高成本。较为廉价的非贵金属可以工作，但主要是在碱性条件下，而且反应耗电很大。更有效的酸相反应则需要稀有金属如铂，成本很高。而且更糟糕的是，酸性电解质具有腐蚀性，会逐渐侵蚀“吃掉”金属，造成浪费。
现在，筑波大学领导的研究人员发现“多孔” 石墨烯可以解决这个问题。他们使用氮掺杂石墨烯薄片封装镍-钼（NiMo）电极合金。石墨烯被打满了纳米尺寸的孔洞，就像一个漏勺。 在ACS催化研究中，酸性条件下，新型HER体系使用常规非多孔石墨烯的性能已经明显优于电极。
在HER电极中使用石墨烯并不新鲜 - 这种柔韧的导电碳片非常适合缠绕芯金属。但是，在保护金属免受腐蚀的同时，石墨烯也会抑制其化学活性。在新的筑波系统中，所有重要的孔以两种方式促进反应，而完整的石墨烯部分保护金属。
二氧化硅纳米粒子装饰的NiMo表面用来制造石墨烯孔洞，并在沉积石墨烯层时，在纳米粒子的位置留下了空隙，这些空隙造成的“条纹”是一种结构缺陷，但它们驱动电极的化学反应。
与普通石墨烯相比，条纹更亲水。这在酸性溶液中吸引水合氢离子H3O+），它在两种HER机制之一中起着至关重要的作用。 条纹在吸附单个H原子方面也很出色，这为其他重要的HER工艺提供了额外的表面积。结果，H2的产生与传统（但昂贵）的Pt/C电极一样有效 。同时，石墨烯的无孔部分延迟了金属催化剂溶解在酸中。
研究人员表明，未来多孔石墨烯可以针对各种金属进行定制，从而将氢气生产的效率推向更高的层次。
来源：中国材料网http://www.matinfo.com.cn/mat2005/shangcheng/dongtai_nr.asp?id=83492
