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我國學(xué)者研制出顯著降低“水制氫”成本的新型催化劑
2019-06-08 16:21:32 來源: 新華網(wǎng)
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  新華社合肥6月8日電(記者徐海濤)氫能是一種高能、潔凈的可再生能源,通過電解水方式低成本、高效率地制備氫氣,是當(dāng)前國際科研的熱點(diǎn)之一。近期,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)宋禮教授和江俊教授合作,創(chuàng)新思路設(shè)計(jì)出一種“松果結(jié)構(gòu)”的鉑金屬催化劑,在制氫效果不變的情況下將鉑金屬的用量降低到傳統(tǒng)商業(yè)催化劑的約1/75。日前國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然·能源》發(fā)表了該研究成果。

  氫能被認(rèn)為是一種“終極能源”,電解水是最被看好的制備方式之一。電解水的過程中需要使用催化劑,但在催化過程中卻存在原子“忙閑不均”的現(xiàn)象:參與反應(yīng)的主要是鉑金屬催化劑表層的原子,內(nèi)層的鉑原子卻在“無所事事”,導(dǎo)致資源浪費(fèi)和成本高昂。

  近期,中科大科研人員想到了一個(gè)好辦法,他們將之前扁平形的催化劑做成一顆顆球形的“松果”,使鉑原子位于“松果”的表面,保證了它們都身處“生產(chǎn)一線”。由此,以前的二維平面反應(yīng)被改造成為三維立體反應(yīng)。

  實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)電解溶液中的反應(yīng)物通過這種“松果形”催化劑時(shí),形成氫氣的效率大大增加。在產(chǎn)氫量相同的情況下,這種新型催化劑所需要的鉑金屬,只有傳統(tǒng)商業(yè)催化劑的約1/75,大大降低了制氫成本。

  據(jù)了解,這項(xiàng)研究同時(shí)深化了催化劑效果與結(jié)構(gòu)之間關(guān)系的認(rèn)知,為進(jìn)一步優(yōu)化催化劑性能指明了方向。

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【糾錯(cuò)】 責(zé)任編輯: 王頔
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