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催化劑新技術(shù)有望實現(xiàn)超長壽命高效制氫
2025年02月18日 13:13:49
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：4513
中國科學(xué)院大學(xué)與北京大學(xué)聯(lián)合科研團(tuán)隊，從現(xiàn)有催化劑穩(wěn)定性瓶頸切入，成功研制出一種超長壽命、高效制氫新技術(shù)。
實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是全球治理和構(gòu)建人類命運共同體的核心任務(wù)，而其中的一個關(guān)鍵項目就是發(fā)展清潔能源，構(gòu)建更加環(huán)保高效的能源體系。針對此，氫能展現(xiàn)出了巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br />
氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源。一方面，氫資源儲備量豐富，并且可以通過多種途徑制取。在此基礎(chǔ)上，“通過可再生能源電解水”的綠色制氫思路也較為成熟，有著巨大的發(fā)展可能。另一方面，氫能燃燒產(chǎn)物僅為水，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。符合未來對于能源環(huán)保的根本需求。
然而，現(xiàn)階段高校制氫卻存在諸多難點。首先裝置方面存在PEM進(jìn)口依賴以及堿性電解槽技術(shù)短板的曲線，尚未沒有較為穩(wěn)定的自主長壽命高效制氫方案。在此基礎(chǔ)上，催化劑的穩(wěn)定性與性價比問題也尚未突破，這進(jìn)一步影響了制氫效率。
而就在近日，中國科學(xué)院大學(xué)與北京大學(xué)聯(lián)合科研團(tuán)隊，在此問題上獲得了突破，成功研制出一種超長壽命、高效制氫新技術(shù)。
據(jù)悉該技術(shù)主要從現(xiàn)有催化劑穩(wěn)定性瓶頸切入，通過在鉑基催化劑表面構(gòu)建稀土氧化物納米覆蓋層，來延長催化劑的穩(wěn)定性。據(jù)悉這種結(jié)構(gòu)可選擇性覆蓋載體表面的冗余位點，實現(xiàn)對關(guān)鍵催化劑界面的精準(zhǔn)保護(hù)。而處理后的催化劑在甲醇—水重整制氫反應(yīng)中，能夠穩(wěn)定工作1000小時以上，并且保證催化活性一直處于一個較高的狀態(tài)。數(shù)據(jù)顯示，實驗過程中，催化劑催化轉(zhuǎn)化數(shù)超過了1500萬。
目前該方案還在改良優(yōu)化，不過其為貴金屬催化劑的低成本、高穩(wěn)定性應(yīng)用提供了可行方案，或許在不久的將來我們就能在生活中見到這項技術(shù)的應(yīng)用。
不過需要一提的是，除了制氫技術(shù)本身以外，儲氫難運氫貴的問題也是限制該技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題，隨著制氫技術(shù)獲得重要突破，接下來如何優(yōu)化高壓氣態(tài)儲存技術(shù)，構(gòu)建更加安全科學(xué)高效的運氫方式，成為了后續(xù)發(fā)展氫能的兩個重要課題。但是樂觀的來說，在科學(xué)家的不斷努力下，相信這些問題也會迎刃而解。
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