新型催化劑制備氫氣價格便宜量又足

從南京工業(yè)大學(xué)獲悉，該校開發(fā)出一種新型的非貴金屬催化劑，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氧化銥催化劑，其具極高的催化活性與穩(wěn)定性，價格僅為氧化銥的千分之一，這一研究成果日前在《自然·通訊》上發(fā)表。

據(jù)研究團(tuán)隊周嵬教授介紹，這種反鈣鈦礦基的新型非貴金屬催化劑不僅催化活性高，穩(wěn)定性好，降低了能耗，而且物美價廉。反鈣鈦礦結(jié)合了鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的靈活性和過渡金屬氮(碳)化物高導(dǎo)電性、優(yōu)異電催化性等優(yōu)點，理論上來說是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ奈鲅醴磻?yīng)電催化劑。然而，和鈣鈦礦材料有著類似的瓶頸，就是其成相溫度高達(dá)幾百甚至上千攝氏度，導(dǎo)致材料燒結(jié)嚴(yán)重，比表面積低下，活性位點暴露極少。鑒于此，該研究團(tuán)隊首先設(shè)計了反鈣鈦礦催化劑，隨后開發(fā)出了一種多孔的具有核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合催化劑。該催化劑僅需要比熱力學(xué)理論高出0.23V的電壓，即可驅(qū)動析氧反應(yīng)的發(fā)生。

電解水制氫的時候，陰極和陽極都會發(fā)生反應(yīng)，陰極產(chǎn)氫氣，陽極產(chǎn)氧氣。陽極的反應(yīng)很慢，會限制整體的催化效率，開發(fā)的這種陽極的非貴金屬催化劑，使得產(chǎn)氧氣的速度變快了，產(chǎn)氫氣就不會被拖后腿了，制備氫氣的整體效率也大大提高了。