2024年12月21日 星期六
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降低制氢成本的新型催化剂材料

2019/10/15 13:05:152353

据国外网站报道:UNSW大学研发了一种新型电解水催化剂,这种催化剂成本较低,且能更有效地制取氢气。

New ultrathin material for splitting water could make hydrogen production cheaper

该技术是在泡沫电极上涂覆多孔复合金属材料的超薄切片,这种材料有很高的电导率和分解水的活性。而电解水通常需要两种不同的催化剂,但是该催化剂可以分别驱动两种反应,将水分解成两种成分:氧气和氢气。同时其制作方法较简单,所以他们可以生产多种材料的超薄纳米片阵列,形成金属有机骨架;和其他电解水的催化剂相比,该催化剂是迄今为止效率最高的。

6月初,该团队获得了一个ARC的未来研究基金,并获得了960000美元的赠款,用于开发基于离子液体的纳米多孔复合催化剂,用来将二氧化碳有效地电化学还原为高附加值的化学品和燃料。

氢能是可再生能源的一个很好的载体,因为它来源广泛,零排放,相比于其他能源,比如太阳能和风能来说更容易储存。但是用电分解水生产成本很高,因为迄今为止开发的最有效的催化剂通常是用贵金属制造的,如铂、钌和铱等。

UNSW大学研发的催化剂大多是由非贵金属制成,例如镍、铁、铜等。它们属于多功能多孔材料,被称为金属有机骨架,具有十分广泛的应用前景。

传统理论认为金属有机骨架是不良导体,对电化学反应是不利的,主要是因为之前的金属有机骨架以块状粉末的形式制成,其催化部位深深嵌入材料的孔隙内,使水很难到达催化部位。而通过建立纳米阵列的金属有机框架,能够增加材料与水接触的表面积,因此金属有机骨架具有广泛的应用前景,包括燃料储存、药物输送等。UNSW大学团队也证明这种材料在电催化方面可以有更多新的应用。