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        新型雙功能催化劑有望高效生產綠氫
        發布時間:2024.01.19        閱讀次數:


        新催化劑示意圖。圖片來源:蔚山科學技術院

        韓國科學家利用釕、硅和鎢等,開發出一種新型雙功能水電解催化劑。與傳統的鉑或銥催化劑相比,新催化劑有望以更具成本效益且環境友好的方式,穩定高效生產高純度綠氫。相關研究論文發表于新一期《先進材料》雜志。

        研究團隊指出,盡管經過數十年的深入研究,用于酸性水分解的催化劑仍然依賴鉑和銥等金屬。這些金屬稀缺、昂貴且可持續性差。與鉑和銥相比,釕的生產成本和溫室氣體排放量都相對較低,因此備受關注。但在酸性條件下,釕金屬催化劑對析氫反應的活性相對較低,對析氧反應的穩定性也較低,商業應用面臨困難。

        在最新研究中,蔚山科學技術院和韓國科學技術院的聯合團隊,在釕原子周圍摻雜鎢和硅,開發出一種基于釕、硅和鎢的雙功能新型催化劑。通過提高質子在催化劑表面的吸附強度,催化劑的反應能力得以快速提升。與市售的鉑催化劑相比,新催化劑具有更高的析氫反應活性。而且,新催化劑即使在高腐蝕酸性環境中也表現出非凡的耐用性。

        此外,厚度為5到10納米的鎢薄膜保護了釕的催化位點,提高了其穩定性。研究團隊使用酸度為0.3的酸性電解質,將10毫安電流注入1平方厘米電極內。結果顯示,即使運行100小時后,新催化劑的性能仍穩定如初。

        研究人員表示,這種三元素催化劑的開發意義重大,因為它有可能同時取代昂貴的鉑和銥,來生產高純度綠氫。

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