加州大学圣克鲁兹南分校和中国科技大学的研究人员开发出一种基于石墨烯的纳米结构复合材料，该材料作为催化剂用于电化学分解水以产生氢气，具有令人印象深刻的性能。高效，低成本的催化剂对于实现氢作为清洁，环保燃料的前景至关重要。

该团队一直在研究使用碳基纳米结构材料作为从水中产生氢气的反应的催化剂。在最近的一项研究中，他们通过将钌离子结合到由氮化碳组成的片状纳米结构中获得了良好的结果。通过将掺钌的氮化碳与石墨烯组合以进一步改善性能，以形成层状复合材料。

“这些纳米结构材料中钌与氮的键合化学在高催化性能中起着关键作用，”Chen说。“我们还发现催化剂的稳定性非常好。”

在新的复合材料中，嵌入氮化碳纳米片中的钌离子改变了基质中电子的分布，为质子的结合产生了更多的活性位点以产生氢。在结构中添加石墨烯进一步增强了电子的重新分布。“石墨烯与碳氮化物纳米片形成夹层结构，导致电子进一步重新分布。这使我们的质子还原效率更高，”该团队说。