日本東北大學建立了一項可控制粒徑約1 nm之超微細金屬奈米團簇(Nanocluster; NC)表面結構的合成方法，並將此新型奈米材料利用做為電極觸媒，成功地提高了製氫觸媒活性。與既有的金鉑(AuPt)合金奈米團簇觸媒相比，氫氣生成觸媒活性最大提高了5倍。東北大學製作了2種具有新幾何/電子結構的AuPt NC，並將其應用做為產氫反應(Hydrogen Evolution Reaction; HER)觸媒。
具體而言，選擇[Au24Pt(PET)18]0(PET = 2-phenylethanethiolate)做為前驅物，透過3種不同的配位基交換反應合成NC。第一種是使用純度98%的TBBTH(TBBTH = 4-tert-butylbenzenethiol)進行配位基交換，合成[Au24Pt(TBBT)18]0。第二種是使用純度97%的TBBTH合成出[Au24Pt(TBBT)12(TDT)3]0(TDT = SCH2SCH2S)。第三種為使用純度98%的TBBTH與PDTH2(PDTH2 = 1,3-propanedithiol)進行配位基交換，合成了[Au24Pt(TBBT)12(PDT)3]0。[Au24Pt(TBBT)18]0以外的2種為新型金屬奈米團簇，經過結晶構造分析證實，雖然3種材料具有相同的核心結構，但主結構(表面結構)有所不同。
此外，將個別金屬奈米團簇進行產氫反應活性評估後，發現2種新型金屬奈米團簇降低了起始電位與電流密度，促進了產氫反應。此外，在-0.35V vs. RHE的固定電位下，相較於[Au24Pt(TBBT)18]0，[Au24Pt(TBBT)12(TDT)3]0與[Au24Pt(TBBT)12(PDT)3]0的質量活性分別增加了3.5倍、4.9倍。此結果推論是因為透過創造促進金屬核心表面吸附氫離子的幾何結構，實現了觸媒的高度活性化。
除了產氫反應之外，金屬奈米團簇亦可適用於氧還原反應、二氧化碳還原反應等多種觸媒反應，並可望透過將此方法與鈀、銅等各種異種金屬摻雜予以結合應用，創造出各類新型機能性材料。