太阳能:化学家制造出效率更高的新型铂催化剂

日期:2018-12-11编辑作者:航空航天

  据俄罗斯卫星通讯社sputniknews报道,俄罗斯顿河畔罗斯托夫化学家制造出一种新型铂催化剂,催化剂中的贵金属含量减少且效率增加,他们将对新型铂催化剂的描述发布在《氢能国际期刊》上。

  俄罗斯南联邦大学学者弗拉基米尔·古特曼说:可以获得含有其他金属的纳米粒子,效率能更高。而且,我们对双金属纳米粒子的原始成分和结构在作用期间如何改变有了更多经验。

  氢能是一种克服油瘾并减少人类对气候影响的办法。氢气生产的高能源成本和在燃料电池中极易氧化的特性是发展氢能的最大阻碍。现在生产氢气一般使用以钯、铂和其他贵金属为主要成分的催化剂。

  化学家和生物学家很久以来一直尝试使用镍和其他更廉价金属的化合物、纳米颗粒或者各种微生物的蛋白质替代这些贵金属,但到目前为止,都还没找到铂的替代品,它们要么效率太低,要么在作用期间迅速失效。

  据俄罗斯科学基金会新闻处消息,古特曼和其同事解决了这个问题。他们试验了由各种铂合金和其他金属组成的纳米粒子,在降低铂催化剂成本的同时提高了其效率。

  科学家们很早就知道 ,将铂金和其他金属组合在一起可以减缓催化剂降解并提高其效率。过去,化学家试图用铂包覆镍、铜和其他金属的纳米颗粒,然而首轮实验表明,做起来并不像想象的那么容易。

  原来,这种颗粒的形状很难控制,保护其脆弱的内核不接触到外界的侵蚀性分子也很难。俄罗斯化学家解释说,这种颗粒不稳定是因为金属层与层之间的边缘过于锋利。

  主持此次创新工作的古特曼和他的团队制造出一种新型粒子,在这种新型粒子中,铂原子从纳米结构的核心到表面均匀地增加。首轮测试显示,这种纳米粒子降解速度比普通纳米粒子慢7-8倍。

  科学家指出,这种催化剂还可用制造燃料电池的其他金属生产,这将加速氢能发展,帮助全球经济走上可持续发展之路。

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