中国科学家成功制备廉价高效电解水氧析出催化

918博天堂 2019-04-16 16:22 阅读:65

科技日报合肥4月15日电(记者 吴长锋)记者15日从中国科学技能大学获悉,该校吴宇恩传讲课题组运用创新工艺,在氧析出催化剂方面取得重大打破,为电解水制氢的家产化推进重要一步,该成就日前被选为本月《自然-催化》封面文章。

“终极能源”氢能市场化的要害一环是氢气高效便宜的制取。个中,电解水是最被看好的制备方法之一。然而,电解水进程中必须的高效便宜的氧析出催化剂是当前面对的最坚苦挑战之一,与“非铂氧还原催化剂的开拓”并称为氢能高效操作规模的两大圣杯。

氧析出常用的商用催化剂是二氧化铱。铱金属价值昂贵,成为高能、洁净、便宜的氢能源推广的重大阻碍。对比之下,钌金属地球储量更富厚,价值更便宜,如用于家产,可以或许有效低落氢气制备本钱。但由于在强酸、强氧化性情况中,二氧化钌在高电位下极易被氧化为四氧化钌,从而失去催化活性。因此,开拓出一种高活性和高不变的钌单原子催化剂,成为最有潜力的途径。

钌基催化剂在酸性氧析出中的不变性是一个公认的世界困难。为实现高效便宜的电解水制氢,科研团队颠末多年的尝试摸索,创新性地提出操作抗氧化本领和抗溶解本领强的铂基合金为载体,操作外貌缺陷工程技能捕捉和不变单原子的要领乐成制备了钌单原子合金催化剂,该钌单原子合金催化剂相对付贸易钌基催化剂的过电位低落了约莫30%,不变性提高了近10倍。

该成就不只乐成实现了将单原子钌嵌入不变合金载体中从而制备出高效催化剂,并且操作金属/合金载体调控单原子电子布局的计策,有望可以应用于其它回响体系中,为很多雷同的科学问题提供思路,符号着向氢能遍及应用的绿色将来迈进了一大步。

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