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水裂解催化剂材料廉价生产氢的方法

【来源/作者】北纳创联 【更新日期】2018-12-04

水裂解催化剂

<水裂解催化剂>

化学研究人员发现了一种更便宜、更有效的材料,可以用来生产储存可再生能源的氢气,从而取代目前的水裂解催化剂。

一种新型的水裂解催化剂材料可以在不使用化石燃料的情况下廉价生产

全世界都在研究以氢气形式储存可再生能源的化学潜力。澳大利亚政府有兴趣发展一个氢出口行业,出口丰富的可再生能源。原则上,氢提供了一种以一定规模储存清洁能源的方式,这使得大规模太阳能和风力发电场的推广以及绿色能源的出口成为可能。

然而,目前使用碳源生产氢的方法会排放二氧化碳,这是一种温室气体,会降低利用太阳能和风能可再生能源的好处。由可再生能源技术产生的电力驱动的电化学水裂解被认为是生产高纯氢最可持续的方法之一。

研究人员已经开发出了一种新的复合材料,这种材料可以利用便宜易得的元素作为催化剂,使电化学水分解成氢和氧。传统上,裂解水的催化剂都是昂贵的贵金属,如氧化铱、氧化钌和铂。另一个问题是稳定性,尤其是在氧气生成的过程中。

研究人员发现可以使用两种地球上含量丰富、价格低廉的替代品——钴和氧化镍,而金纳米粒子只占其一小部分——来制造一种稳定的双功能催化剂,既能分解水,又能产生氢气,而且不排放任何气体。

从工业角度来看,使用一种催化剂材料而不是两种不同的催化剂从水中生产氢是很有意义的,储存的氢气可以用于燃料电池。

燃料电池是一项成熟的技术,已经在许多汽车制造中推出。它们利用氢和氧作为燃料来发电——这基本上与水的分解相反。有了大量廉价的‘制造’氢气,我们就可以在用电高峰时将燃料电池产生的电力反馈给电网,或者为我们的运输系统供电,唯一排放的就是水。

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【关键词】催化剂 氢 元素 北京标准物质网 

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