氫能技術(shù)
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圖:一種穩(wěn)定高效的以TiN/Si3N4為催化劑的納米復(fù)合材料,以促進(jìn)制氫。©塞繆爾·伯納德
在它的許多特性中,鉑因其催化能力而備受追捧。然而,這種金屬的成本很高,而且對(duì)它的開(kāi)采會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境影響。
為了減少其使用量,甚至取代它。IEM(CNRS/ENSCM/蒙彼利埃大學(xué))以及來(lái)自巴西、日本、美國(guó)、土耳其和印度多國(guó)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種超多孔陶瓷,該陶瓷可以使極薄的鉑層充分發(fā)揮其作用。發(fā)表在《應(yīng)用催化B:環(huán)境》雜志上的這項(xiàng)工作可以擴(kuò)展到減少鉑在其他領(lǐng)域的使用。
氫氣由于具有較高的能量密度而成為人們關(guān)注的一種能量載體。它可以從各種來(lái)源獲得,使用催化劑的反應(yīng)生產(chǎn)。鉑在大多數(shù)此類(lèi)應(yīng)用中是一種基本元素,但這種金屬面臨著供應(yīng)短缺的問(wèn)題,同時(shí)在珠寶和醫(yī)療植入物中需求也很高。因此,業(yè)內(nèi)人員正在作出相當(dāng)大的努力,尋求減少或優(yōu)化其使用的解決辦法。因此科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了超多孔(ultra-porous)陶瓷的結(jié)構(gòu)和發(fā)展特殊的成分以允許使用極少量的鉑納米顆粒\高度分散和易于使用。這個(gè)健壯的系統(tǒng)還有可重復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)。
這種被討論的陶瓷是由所謂的“先驅(qū)路線(precursor route)”技術(shù)生產(chǎn)的,由鈦、氮和硅制成。當(dāng)一層薄薄的鉑沉積在其表面時(shí),會(huì)分布在材料的孔隙中,從而產(chǎn)生成倍的可作用表面。由于陶瓷的支持,這種效果被最大化,進(jìn)一步增加了同樣數(shù)量鉑催化劑的產(chǎn)氫能力。科學(xué)家們現(xiàn)在正致力于一次性獲得完整的陶瓷/催化劑系統(tǒng),同時(shí)用更便宜的金屬取代鉑。
原文來(lái)自:燃料電池工程 中國(guó)新能源網(wǎng)綜合