消息:“松球結構”催化劑大幅降低電解水制氫成本
記者從中國科學技術大學獲悉,該校宋禮教授和江俊教授合作,在電解水制氫研究中,利用催化效果最好的鉑金屬巧妙設計了遍布針尖的“松球結構”催化劑,與商業鉑碳催化劑相比,鉑金屬的用量僅為原來的七十五分之一,大大降低了催化劑的成本。相關成果日前在線發表于《自然·能源》上。
傳統催化劑的催化過程一般都發生在催化劑的表面,且參與反應的是單個或近鄰的幾個原子。傳統鉑催化劑表層的鉑原子忙得不亦樂乎,內層的鉑原子卻只能無所事事。怎樣讓催化劑中的鉑原子不吃大鍋飯,每個都動起來呢?
課題組選擇了單位質量下擁有最大表面的球形,將之前扁平的催化劑都做成一顆顆“球”,將以前局限在二維平面的反應改造成了三維立體的反應。同時,每個鉑原子都位于球形的表面,保證了它們都在“生產一線”。這樣催化劑形成了一個表面滿是針尖的“球”,每個針尖都是一個單原子鉑,沒有“人”可以“躲”在后面偷懶。江俊教授說:“這個設計還帶來一個驚喜的附加效果,理論模擬發現,彎曲的球面會在尖端鉑原子處形成非常強的局域電場,相當于給鉑原子腳上加了一個加速履帶,可以進一步增強催化效率。”
最后測試結果表明,當電解溶液中的反應物通過一顆顆的表面遍布針尖的“松球”時,形成氫氣的速率大大增加。
責任編輯:孫知兵
免責聲明:本文僅代表作者個人觀點,與太平洋財富網無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本站證實,對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實相關內容。
如有問題,請聯系我們!