发表在《自然催化》杂志上的一项新研究颠覆了人们长期以来对氧化铱寿命的看法。氧化铱是一种最先进的催化剂材料，用于产生绿色氢，在工业脱碳和推进清洁能源方面发挥着关键作用。俄克拉荷马大学教授Kasun Gunasooriya博士是实现这一突破的研究团队的一员。

研究结果的新颖之处在于发现了氧化铱在使用过程中结构的变化。科学家们发现，长时间使用后，铱并没有完全变成无定形，而是形成了短程有序模式。

Gunasooriya说，“我们总是认为催化剂是一种刚性结构，在反应条件下不会发生显著变化。”

“但实际上，当你长期操作这些设备时，材料会发生巨大变化，在水电解过程中，材料会溶解在酸性环境中，这是有高应用潜力的。”

他把催化剂比作手机电池：在购买时，手机电池的效率是100%，但在五年内，电池的容量可能会下降到75%或更低。

他补充说，“当我们试图模拟这些短程催化剂表面模式时，我们发现这些新生成的表面铱原子比原来的铱原子更活跃。”

这一发现可能意味着绿色氢的大量节省。虽然氢气本身是无色的，但在不同的制氢方法中，使用不同的颜色来分类，以便体现其排放的重要性。根据石油工程师协会的说法，黑色氢来自煤炭气化，而灰色氢来自化石燃料。绿色氢的一种形式是通过电解产生的，用绿色电力将水分子分解成氢和氧的过程，这种方法不会产生温室气体排放。

Gunasooriya说，通过电解生产氢的过程是昂贵的，大约每公斤5美元，而生产黑氢只需每公斤1美元。高昂的成本来自于产生反应所需的催化剂。

他说，目前电解水最好的催化剂是氧化铱。

他将氧化铱描述为稳定的，而其他更丰富的催化剂，如铁或钴，在酸性电解下不太稳定。“这些都不是好的催化剂，因为我们想要的是一种可以长时间工作的催化剂。”

如果铱是这项工作的最佳催化剂，那么减少所需铱的数量可以降低绿色氢的价格。

这项工作与美国能源部的“氢弹射计划”（Hydrogen Shot）相一致，该计划是“能源地球计划”（Energy earthshot Initiative）的一部分，旨在推动清洁能源转型。根据美国能源部的说法，“氢弹射计划”将使可再生能源的氢气成本降低80%。

这项研究表明，如果科学家能够合成这些特定的短程氧化铱活性位点，那么他们实际上可以最大限度地减少设备中铱的用量，从而降低价格。