本文參加百家號#科學了不起#系列徵文賽。
氫氣具有清潔環保的特點，很多國家和地區都將氫能作為應對氣候變化，實現低碳能源轉型的重要抓手。目前氫氣的製取方式還是以天然氣制氫為主，制氫的過程會產生CO2等溫室氣體，因此無法實現真正的「低碳」。
其他的制氫技術，如電解法，利用兩個電極之間的電流插入水中，克服水的化學鍵，從而將水分裂成氧氣和氫氣，這種方法已經非常成熟，但由於成本高，並未獲得廣泛應用，造成成本高的原因，除了極其耗能外，還有就是需要非常昂貴且相對稀有的金屬鉑，鉑金在制氫過程中被用作催化劑使用。
因此，研究人員長期以來一直在尋找鉑金的替代品，儲量豐富且價格便宜。
一段時間以來，納米材料形式的過渡金屬二滷化物（或稱TMDs）一直被認為是鉑金催化劑的最好替代品。TMD由一種過渡金屬的一個原子和一種滷素元素的兩個原子組成。TMD之所以能成為鉑金的替代品，不僅僅是因為它們的儲量更豐富，而且它們的電子結構也能給電極帶來提升。
此外，作為納米材料的TMD本質上是一種只有幾個原子厚的二維超薄片，就像石墨烯一樣。二維TMD納米片的超薄特性，使得在催化過程中暴露出的TMD分子比塊狀的物質要多得多，從而提高並加快了制氫化學反應的速度。
然而，即使這樣，TMD分子也只是在納米片的四個邊緣發生反應。在平坦的內部，並沒有發生什麼。為了提高制氫的化學反應速度，需要將納米片切割成非常薄，幾乎是一維的條帶，從而產生許多邊緣。
韓國科學技術院（KAIST）材料科學與工程系的Sang Ouk Kim教授領導的研究小組開發了一種化學剪刀，可以將TMD剪成細小的條狀物，相關研究成果發表在《Nature Communications》上。
參與設計該工藝的研究人員Kim教授說："到目前為止，任何人都能夠將石墨烯和磷烯變成這中'納米條帶'，因為它們都只由一種元素組成，但想要將TMD也做到這一點就很難了，因為它是由兩種元素組成的。"
這把 "剪刀 "包括兩個步驟，首先將鋰離子插入TMD片的分層結構中，然後使用超聲波使其自發地 "剪開 "成直線。"它的工作原理有點像劈開一塊膠合板：它很容易沿著紋理的一個方向斷裂，"Kim教授說。
研究人員隨後用各種類型的TMD進行了嘗試，包括那些由鉬、硒、硫、碲和鎢製成的TMD。所有的效果都一樣好，催化效率和鉑金的效果一樣好。
由於實現簡單，這種方法應該不僅可以用於TMD納米帶的大規模生產，還可以用其他多元素二維材料製造類似的納米帶，用途不僅僅是制氫。
論文標題為《Longitudinal unzipping of 2D transition metal dichalcogenides》。