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电解水生产绿色氢气的新途径

本站发布时间:2023-11-21 13:17:06

最初,“夏尔巴”一词是指西藏后裔的一个部落,但它与世界上最高峰和最偏远的山峰珠穆朗玛峰的导游同名在这些夏尔巴人中,对开发制氢催化剂这一艰巨任务的研究取得了实质性进展,并在国际期刊上获得了对这一特征的认知

材料科学与工程系和钢铁与材料研究所的Yong Taekim教授;EcoMaterialsTechnology和来自浦项科技大学材料科学与工程系的学者Kyu SuKim合作开展了一个研究项目,为未来开发水电解催化剂提供了有利的指导他们的研究获得了学术界的广泛关注,并在国际化学杂志《ACSCatalysis》上发表

水电解,一种从大量水源中生产氢气的方法,出现了一种不会产生二氧化碳排放的环保技术然而,这一过程由于使用了稀有金属催化剂如铱(Ir)而面临着精简,这在经济上是不可行的研究人员正在积极探索以金属负载形式开发的催化剂,以应对这一挑战

在电化学分析研究领域中,主要催化剂是钌、钌和锇铱尽管具有高稳定性,但活性低,价格低廉相反,与铱相比,钌显示出更高的活性和更高的成本效益,尽管它缺乏相同的稳定性另一方面,锇在各种电化学条件下溶解,导致形成具有扩展的电化学活性表面区域的纳米结构,从而增强几何活性

最初,研究人员开发了铱和钌催化剂通过将这些金属结合起来,它们成功地保留了每种金属的优异表面活性,从而产生了催化剂,这些催化剂在活性和稳定性方面都得到了证明锇公司的催化剂由于电化学活性的扩大而表现出较高的活性,表面活性实现了纳米结构的形成这些催化剂获得了铱的主要优异性能

随后,该研究扩展了他们的实验,将所有三种金属都包括在内研究结果表明,非活性物质的含量会增加,但磷的溶解液会产生三聚体的影响,显著改善了人体脂肪酸的结构完整性在这一系列中,纳米结构的聚集和腐蚀加速,导致催化性能的平衡发生变化

基于这些发现,研究小组提出了进一步催化剂研究的一些途径首先也是最重要的一点,他们强调了可以同时评估其活性和稳定性的必要性金的研究小组于2017年在《国际期刊》上首次引入了这一指标,即活性稳定性因子

此外,该研究表明,即使在形成纳米结构后,也能保持优异的催化剂性能,以增强电化学活性,从而提高电化学催化剂的表面活性他们也强调了在与热金属接触时,选择能够有效合成的耐火材料的重要性这项研究的本质并不是为了在开发新型催化剂的同时继续指定结果,而是为了在催化剂设计方面没有充分的考虑

这项研究的负责人Yong TaeKim教授说:“这项研究标志着四个旅程的开始,而不是结论。”

该研究得到了韩国国家研究基金会未来材料发现计划的支持


来源:

Materials provided by
Pohang University of Science & Technology (POSTECH).
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Kyu-Su Kim, Shin-Ae Park, Sang-Mun Jung, Jaeik Kwak, Jae-Sub Kwon, Yoona Kim, Hyun-Woo Jung, Yong-Tae Kim.
    Deteriorated Balance between Activity and Stability via Ru Incorporation into Ir-Based Oxygen Evolution Nanostructures. ACS Catalysis, 2023; 13 (17): 11314 DOI: 10.1021/acscatal.3c01497

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