由于氢气具有环保性和经济性，因此被视为跨时代清洁燃料而备受关注。由此，关于氢气生产技术的퍼스타 토토也在积极推进中。其中，利用光催化剂的方法因能够简单且可持续地利用太阳能而备受瞩目。光催化剂是指吸收光线后释放电子并利用电子分解水以生成氢气的物质。

化学工程专业教授张允贞与大邱庆北科学技术院（DGIST）、高丽大学通过共同퍼스타 토토，世界首次成功地将世界上最小的纳米半导体作为光催化剂应用于环保氢气生产。
 

研究团队利用此前从未作为光催化剂使用过的“硒化镉团簇”（以下 (CdSe)₁₃ 团簇）。(CdSe)₁₃ 团簇是目前已研究出的最小CdSe半导体，因大部分原子位于表面，作为催化剂具有巨大潜力，但由于其不稳定特性实际上尚未被应用。

为克服限制并利用 (CdSe)₁₃ 团簇生产氢气，研究团队主要实施了三项措施。首先，在 (CdSe)₁₃ 团簇中掺杂钴离子（Co²⁺）以改善其电学特性。随后，使团簇形成稳定的三维超结构。最后，设计了可实现实际产氢的催化反应环境。其中，超结构的构建由DGIST负责，而氢气生成环境的设计由张教授研究团队负责。
 

向 (CdSe)₁₃ 团簇中掺杂钴离子后可提升光的吸收量，并延长了电子的寿命。电子能够长时间存在是分解水并生成氢气的前提，因此这一特性至关重要。随后，(CdSe)₁₃ 团簇通过大约24小时的热处理形成了稳定的超结构（suprastructure）。

但这并不意味着可以立刻生成氢气。和大多数纳米半导体一样(CdSe)₁₃ 团簇中用于发生化学反应的区域（活性位点）较少。因此，퍼스타 토토团队设计了通过联吡啶的分子催化剂提供活性位点以促使氢气生成。

此次퍼스타 토토的意义在于，成功将本不稳定、且几乎无活性的纳米级半导体转化为了光催化剂。近年来被广泛퍼스타 토토的纳米级材料，虽然其单位表面积下的活性位点可能性较高，因此具备作为催化剂的潜力，但其结构始终有着不稳定的限制。一般而言，半导体本身缺乏活性位点不具备催化反应的活性区域。然而，如此不稳定且无活性位点的纳米级半导体 (CdSe)₁₃ 团簇，在퍼스타 토토团队的手中成功被再诞生为了一种稳定的、环保的光催化剂。

此次成果可扩展应用于环境、能源、量子科学等各种领域。퍼스타 토토团队的方法可以仅凭光生成氢气，所以在环保方面堪称理想。此外，通过与各种分子催化剂结合，不仅能生产氢气，还可用于合成其他高附加值化学物具备高度发展的潜力。

最后，此次퍼스타 토토成果处理了经典力学难以预测其行为的纳米级物质具有重要意义。这也将成为探索半导体纳米团簇潜在可能性具体化的第一步。

张教授于2020年受聘于汉阳大学化学工程专业以来一直从事与催化剂相关的퍼스타 토토。她专注发光催化剂与电催化剂的开发，并以此为基础持续进行了替代燃料及高附加值物质的生产퍼스타 토토。

此次퍼스타 토토在韩国퍼스타 토토财团的支持下进行，并以《Photocatalytic Hydrogen Production Using Semiconductor (CdSe)13 Clusters》为题发表于纳米化学领域国际学术期刊《Nano Letters》。