Ein Forschungsteam des Fachbereichs Chemie der Nationalen Universität Taiwan hat erfolgreich einen neuartigen Katalysator entwickelt, der gleichzeitig sauberen Wasserstoff produziert und Harnstoff zersetzt. Die in der Fachzeitschrift *Angewandte Chemie International Edition* veröffentlichte Studie wurde von einem Team unter der Leitung von Professor Bi-Tai Chou durchgeführt.

Der Katalysator besteht aus einer Kompositstruktur aus V₄C₃Tₓ-MXen und Cs₂PtCl₆-Perowskit-Nanopartikeln, die mittels Grenzflächen-Trapping-Technologie bei Raumtemperatur synthetisiert wurden. Dieses Herstellungsverfahren gewährleistet die gleichmäßige Verteilung der Perowskit-Partikel auf der MXen-Oberfläche und bildet so ein hochvernetztes Hybridmaterialsystem. Der neuartige Katalysator zeichnet sich durch seine hohe Leistung bei der Wasserstoffproduktion aus und benötigt lediglich eine niedrige Anlaufspannung für eine stabile Wasserstofferzeugung.

Experimentelle Daten zeigen, dass dieser Kompositkatalysator eine hohe Effizienz bei der Wasserstoffproduktion durch Wasserelektrolyse aufweist und einige Edelmetallkatalysatoren übertrifft. Die MXene-Schicht ermöglicht den Elektronentransport, während die Perowskit-Nanopartikel als katalytisch aktive Zentren dienen. Professor Zhou Bitai, Leiter des Forschungsteams, erklärte: „Diese Studie zeigt, dass ein ausgeklügeltes Materialdesign einfache Grenzflächen in leistungsstarke Motoren für saubere Energie und Umweltsanierung verwandeln kann. Durch die Kombination von Wasserstofferzeugung und Harnstoffentfernung haben wir eine Strategie zur Wertschöpfung aus Abfällen und zur Förderung nachhaltiger Technologieentwicklung aufgezeigt.“

Der Katalysator besitzt zudem die Fähigkeit zum Harnstoffabbau und behandelt Harnstoffbelastungen in landwirtschaftlichen und industriellen Abwässern. Die Harnstoffoxidation reduziert den Energieverbrauch für die Wasserstoffproduktion und ermöglicht die Ressourcennutzung von Abfällen. Diese Doppelfunktionalität macht den neuartigen Katalysator zu einem vielversprechenden Kandidaten für Anwendungen in der sauberen Energieerzeugung und der Bekämpfung von Umweltverschmutzung.

Die Entwicklung dieses neuartigen Katalysators eröffnet neue Wege für nachhaltige Energietechnologien. Durch die Optimierung der Materialstruktur und des Syntheseverfahrens demonstrierte das Forschungsteam den Synergieeffekt multifunktionaler Katalysatoren in der Energieumwandlung und im Umweltschutz.

Weitere Informationen: Punnoli Muhsin et al., „Interfacial Synthesis of Cs₂PtCl₆ Perovskite and Its Strong Coupling with V₄C₃Tₓ MXene in Efficient Hydrogen Evolution and Urea Oxidation“, *Angewandte Chemie International Edition* (2025). Zeitschrifteninformationen: Angewandte Chemie International Edition