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我国学者研制出显著降低“水制氢”成本的新型催化剂

来源:新华网 作者:徐海涛 2019-06-10 17:26:28

氢能是一种高能、洁净的可再生能源,通过电解水方?#38477;?#25104;本、高效率地制备氢气,是当前国际科研的热点之一。近期,中国科学?#38469;?#22823;学宋礼教授和江俊教授合作,创新思路设计出一种“松果结构”的铂金属催化剂,在制氢效果不变的情况下将铂金属的用量降低到传?#25104;?#19994;催化剂的约1/75。日前国际知名学术期刊《自然·能源》发表了该研究成果。

氢能被认为是一种“终极能源?#20445;?#30005;解水是最被看好的制备方式之一。电解水的过程中需要使用催化剂,但在催化过程中?#21019;?#22312;原子“忙闲不均”的现象:参与反应的主要是铂金属催化剂表层的原子,内层的铂原子却在“无所?#29575;隆保?#23548;致资源浪费和成本高昂。

近期,中科大科研人员想到了一个好办法,他们将之前扁平形的催化剂做成一颗颗球形的“松果?#20445;共?#21407;子位于“松果”的表面,保证了它们都身处“生产一线”。由此,以前的二维平面反应被改造成为三维立体反应。

实验结果表明,当电解溶液中的反应物通过这种“松果形”催化剂?#20445;?#24418;成氢气的效率大大增加。在产氢量相同的情况下,这种新型催化剂所需要的铂金属,只有传?#25104;?#19994;催化剂的约1/75,大大降低了制氢成本。

据了解,这项研究同时深化了催化剂效果与结构之间关系的认知,为进一步优化催化剂性能?#35813;?#20102;方向。

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