氢能被誉为清洁能源的“未来之星”,如何高效、低成本地制备氢气成为科研界与产业界共同关注的焦点。记者10月9日获悉,西安交通大学化学工程与技术学院研究员赵旭团队在阴离子交换膜电解水制氢催化剂制备方面取得重要进展,为解决阳极催化剂在强腐蚀条件下结构失稳、活性下降的难题提供了新路径。这项研究成果近日发表于国际期刊《德国应用化学》。
“阴离子交换膜电解槽结合了传统碱性和质子交换膜电解槽的优点,被认为是有力实现高效低能耗制氢的技术路线。但阳极析氧反应过程中,催化剂容易发生结构重构,导致性能衰减,制约了其大规模应用。”赵旭介绍道。
针对这一瓶颈问题,团队提出了一种“氟介导稳定重构”策略,通过在催化剂制备过程中提前引入氟离子,增强金属与氟的键合作用,从而在电解水工作条件下引导非晶态羟基氧化钴纳米片形成规整化的长程无序结构。
“简单来说,我们像是给催化剂预先做了一次稳定性训练。”赵旭解释道,“氟离子的介入,就像在催化剂骨架中埋入‘锚点’,在后续反应过程中稳定钴位点,使其在强碱、高电位环境下仍能保持有序的非晶结构,从而显著提升活性和耐久性。”
实验表明,该催化剂在阴离子交换膜电解槽中表现出优异的性能:制氢电流达到商用贵金属催化剂的5倍,每标准立方米氢气耗电量仅为3.7千瓦时,且在80摄氏度和工业级电流密度下连续运行1200小时,性能几乎未见衰减。
“这项工作的核心突破,在于我们实现了在真实工况下对催化剂重构行为的‘精准调控’。”团队博士生、论文第一作者赵静璇介绍,“这种结构不仅增强了金属与氧的共价性,触发晶格氧参与反应,还通过引入拉伸应变促进氧物种的再生,实现动态平衡。”
赵旭表示,该策略具有工艺简便、易于放大的特点,为开发高性能、低成本的电解水制氢装置提供了新思路,有望推动氢能制备技术向更节能、更稳定的方向发展。
氢能被誉为清洁能源的“未来之星”,如何高效、低成本地制备氢气成为科研界与产业界共同关注的焦点。记者10月9日获悉,西安交通大学化学工程与技术学院研究员赵旭团队在阴离子交换膜电解水制氢催化剂制备方面取得重要进展,为解决阳极催化剂在强腐蚀条件下结构失稳、活性下降的难题提供了新路径。这项研究成果近日发表于国际期刊《德国应用化学》。
“阴离子交换膜电解槽结合了传统碱性和质子交换膜电解槽的优点,被认为是有力实现高效低能耗制氢的技术路线。但阳极析氧反应过程中,催化剂容易发生结构重构,导致性能衰减,制约了其大规模应用。”赵旭介绍道。
针对这一瓶颈问题,团队提出了一种“氟介导稳定重构”策略,通过在催化剂制备过程中提前引入氟离子,增强金属与氟的键合作用,从而在电解水工作条件下引导非晶态羟基氧化钴纳米片形成规整化的长程无序结构。
“简单来说,我们像是给催化剂预先做了一次稳定性训练。”赵旭解释道,“氟离子的介入,就像在催化剂骨架中埋入‘锚点’,在后续反应过程中稳定钴位点,使其在强碱、高电位环境下仍能保持有序的非晶结构,从而显著提升活性和耐久性。”
实验表明,该催化剂在阴离子交换膜电解槽中表现出优异的性能:制氢电流达到商用贵金属催化剂的5倍,每标准立方米氢气耗电量仅为3.7千瓦时,且在80摄氏度和工业级电流密度下连续运行1200小时,性能几乎未见衰减。
“这项工作的核心突破,在于我们实现了在真实工况下对催化剂重构行为的‘精准调控’。”团队博士生、论文第一作者赵静璇介绍,“这种结构不仅增强了金属与氧的共价性,触发晶格氧参与反应,还通过引入拉伸应变促进氧物种的再生,实现动态平衡。”
赵旭表示,该策略具有工艺简便、易于放大的特点,为开发高性能、低成本的电解水制氢装置提供了新思路,有望推动氢能制备技术向更节能、更稳定的方向发展。
根据《天体物理学杂志》的最新报道,一个国际天文学家团队利用欧洲空间局的盖亚(Gaia)太空望远镜收集的数据,创建了迄今为止最庞大的三维宇宙地图。该地图涵盖了大约130万个活跃类星体的精确空间 记者3月20日从西安交通大学第二附属医院获悉,该院皮肤病院夏育民教授科研团队研究设计了一种靶向抗双链抗体的D型模拟肽(D-ALW多肽)纳米微粒,成功应用于MRL/lpr红斑狼疮小鼠模型的治疗,为目前红斑 21世纪经济报道记者王峰北京报道 近日,全球教育集团培生(NYSE:PSO)公布2023财年财报。2023财年,培生的销售额为36.74亿英镑(下同),同比下降4%,但基础销售额同比增长1%;调整后营业利润5.73亿,同 联合国机构3月20日发布的《全球电子垃圾监测》报告显示,2022年全球范围内共产生6200万吨电子垃圾,其中仅有不到四分之一被回收利用。报告显示,2022年全球电子垃圾的产生量相比2010年增长了82%。 3月22日消息,xiaomi集团的卢伟冰在微博上表示,xiaomiCivi 4 Pro有可能是2024年最轻薄的电话。这款电话的厚度仅为7.45mm,重量为179.3g。尽管拥有超轻薄的机身,但Civi 4 Pro仍搭载了一块容量为4700mAh 有消息称,iPhone在中国寻找本土生成式AI提供方,iPhone讨论了在中国的设备中使用百度的人工智能技术。据《华尔街日报》报道,iPhone与百度进行了谈判,以授权其型号。这可能是为了向中国的iPhone客户提 。本文链接:新制备方法提升电解水制氢催化剂耐久性http://www.sushuapos.com/show-2-14000-0.html
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