2024年12月23日 星期一
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新型钼涂层制氢催化剂

2019/10/15 13:05:252458

据国外网站报道:KAUST的研究人员研发了一种新型含钼催化剂,钼的涂层可以有效地在酸性电解质中分解水,高效地制备氢气。

追求绿色能源的过程中,人们迫切需要一种可持续、高效的生产方式。一种方法是用光催化氢分解过程分解水:水分子分裂成氢和氧,只使用阳光提供必要的能量。从这个角度上说,氢气是储存太阳能的手段之一。

科学家们在不断努力开发一种最佳的催化剂,能改善这种水分解反应的方法。虽然已经尝试了许多不同的材料,但是结果并不好,在制氢的过程中同时制备了氧气。

由于逆向水生成反应容易进行,这两种气态产物很容易重组成水,阻碍了氢的生成。研究人员研发出了一种析氢反应的催化剂,既耐酸,又可以避免重组生成水。

耐酸催化剂的研发是一个重要的挑战,因为大多数材料在酸性条件下不稳定,并且会迅速降解。由于溶液的酸度对材料的稳定性至关重要,所以研究小组花费了大量时间,最终在1.14.9之间找到了最佳pH值,然后在温和的酸性溶液中,在标准的铂电极催化剂上电沉积钼。

该项研究比较了有钼涂层和无钼涂层催化剂的性能。无钼涂层的制氢速度在运行10小时后不在增大,而有钼涂层催化剂能够很好的解决这一问题。研究者推测其原因是钼扮演了类似一种膜的作用。它阻止氧分子与铂接触,破坏其催化性能。