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科研人员发现水中取氢廉价钥匙 “最后能源”市场化的关键突破

[ 来源:http://litai-cb.com | 作者:网友 | 时间:2019-04-16

  氧析出常用的商用催化剂是二氧化铱。铱金属市价为240元-250元/克,工业上始末二氧化铱电解水制氢成本是33元-38元/千克,而转化为相通的能量所需的汽油成本是25元-29元。这是高能、洁净、廉价的氢能源推广的远大窒碍。相比之下,另一个可行为催化关键元素的钌金属市价为19.5-20.5元/克,地球储量更雄厚,价格更廉价,倘若用于工业,能够有效降矮氢气制备成本,便于其推广。

  在这项钻研中,钻研人员不光成功实现了将单原子钌嵌入安详相符金载体中从而制备出高效催化剂,而且从中深受启发。“行使金属/相符金载体调控单原子电子组织的策略能够行使于其它逆答系统中,这也许能为许众相通的科学题目挑供思路。”吴宇恩教授说。

《自然﹒催化》四月刊封面:酸性电解液的环境中,在外添电位作用下,水分子吸附到活性位点单原子Ru上,在单原子Ru的催化下,电解水产生氧气。《自然﹒催化》四月刊封面:酸性电解液的环境中,在外添电位作用下,水分子吸附到活性位点单原子Ru上,在单原子Ru的催化下,电解水产生氧气。吴宇恩教授课题组制备了一栽单原子钌(Ru)催化剂,可使酸性氧析出仅必要较矮过电位 (220 mV),极大地添快了氧析出过程。/美术设计:崔劼吴宇恩教授课题组制备了一栽单原子钌(Ru)催化剂,可使酸性氧析出仅必要较矮过电位 (220 mV),极大地添快了氧析出过程。/美术设计:崔劼

  钌基催化剂在酸性氧析出中的安详性是一个公认的世界难题。吴宇恩教授团队早在2014年就开起钻研钌元素的行使。为实现高效廉价的电解水制氢,该团队经过众年的实验追求,创新性地挑出行使抗氧化能力和抗消融能力强的铂基相符金为载体,行使外观弱点工程技术捕获和安详单原子的手段成功制备了钌单原子相符金催化剂,该钌单原子相符金催化剂相对于商业钌基催化剂的过电位降矮了大约30%,安详性挑高了近10倍。

  新添坡国立大学化学系的杨文祥教授对该收获做出了很高的评价,认为吴宇恩教授团队的做事成功实现了“始末答力工程调控单原子钌的电子组织,从而进一步挑高其在酸性氧析出中的活性和安详性”。

  中国科研人员发现水中取氢廉价钥匙 “最后能源”市场化的关键突破

  中国科学技术大学吴宇恩教授课题组近日行使创新工艺,在氧析出催化剂取得远大突破,为电解水制氢的工业化推进主要一步。

  怅然的是,在强酸、强氧化性环境中,二氧化钌在高的做事电位下极易被氧化为四氧化钌,从而失踪催化活性。最主要因为是二氧化钌中的晶格氧参与了产物氧气的析出。所以,开发出一栽高活性和高安详的钌单原子催化剂,是解决上述题目最有潜力的途径。

  据介绍,科研人员成功制备的钌单原子相符金催化剂,具有廉价、高效的特点。收获被选为4月的《自然·催化》封面文章。

  “最后能源”氢能市场化的关键一环是氢气高效廉价的制取。其中,电解水是最被望益的制备手段之一。然而,电解水过程中必需的高效廉价的氧气析出催化剂是现在面临的最难得挑衅之一

  中新网相符胖4月15日电 (范琼 吴兰)中国科学技术大学15日新闻,该校科研人员获得水中取氢的廉价钥匙——一栽新式催化剂,不光成本大幅降落,安详性挑高近10倍。

  论文第一作者么艳彩博士说,有关实验证实该钌单原子相符金催化剂相比于商业钌基催化剂在酸性电解水逆答中具有更益的活性、抗过氧化和抗消融能力。

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