<thead id="gtakq"><del id="gtakq"></del></thead>
  • <i id="gtakq"></i>
  • <i id="gtakq"></i>
    ?
     
    作者:吳宇恩等 來源:《自然—催化》 發布時間:2019/4/20 12:52:21
    選擇字號:
    科學家發明新一代電解水制氫催化劑

     

     
    上圖:氧析出和氧還原反應被稱為氫能高效利用領域的兩大圣杯。然而,在酸性氧析出運行環境中,不僅需要高過電位而且催化劑的穩定性很差,這就導致氧析出的動力學極其緩慢。
    下圖:吳宇恩教授課題組制備了一種單原子釕催化劑,可使酸性氧析出僅需要較低過電位,極大地加快了氧析出過程。/美術設計:崔劼
     
    當電流通過水時,會產生氫氣和氧氣,氫氣在氧氣中燃燒,得到的產物是水?;瘜W公式循環往復,這些中學課本上的內容為人所熟知。
     
    過去的一百多年里,科學家一直在試圖讓反應過程變得更快。電解水析出氫氣和氧氣作為整個反應中的兩個部分,為了提高反應速率,需要分別找到合適的催化劑。
     
    直到今天,氫析出的相關催化技術已經發展得較為成熟,但氧析出還沒有找到更高效廉價的催化劑。這是氫能源領域懸而未決的難題之一,業內將之與非鉑氧還原催化劑的研發并稱為兩大圣杯。
     
    如今氧析出催化劑的圣杯即將被中國科學家捧走。中國科學技術大學教授吳宇恩團隊在今年4月的《自然—催化》上發表封面文章,其制備的釕單原子合金催化劑大大加快了氧析出過程,有望降低氫氣制備成本。
     
    探尋終極能源的終極制法
     
    氫氣作為無污染、零排放的“終極能源”,其應用前景一直被看好。
     
    論文共同第一作者、吳宇恩課題組博士生么艷彩告訴《中國科學報》,目前工業中較為常用的制氫方法是化石燃料制氫,比如“甲烷水蒸氣重整”——讓甲烷與水反應,生成一氧化碳和氫氣。但因為用到的是化石燃料,面臨著碳排放等環保問題。
     
    電解水制氫則沒有碳排放的擔憂,且工藝過程簡單,有望成為下一代制氫的清潔方法。
     
    根據電解質的不同,電解水制氫又可分為酸性電催化制氫和堿性電催化制氫,么艷彩告訴記者,由于目前工業上還沒有可以與堿性電解水匹配的堿性膜,而酸性膜已經是一種成熟的技術,所以酸性電解水工業化前景更佳。
     
    為了提升電解水制氫效率,找到合適的催化劑可不簡單。這意味著催化劑既要做好自己的本職工作——加速反應,同時還要“坐懷不亂”——避免在反應過程中被過快地消耗掉。這兩種特性也被稱為活性和穩定性。
     
    目前,在酸性條件下的電解水氧析出反應中,二氧化銥因為優異的活性和穩定性被廣泛使用。但金屬銥作為一種稀有的貴金屬材料,價格較為昂貴,每克的市價約為240-250元。
     
    科研人員算了這樣一筆賬:工業上通過二氧化銥電解水制氫的成本是每千克33-38元,而產生相同能量所需要的汽油成本是每千克25-29元。
     
    也就是說,若想用好氫氣這個終極能源,人們還得想辦法把成本再壓一壓。
     
    超強催化劑
     
    吳宇恩課題組瞄準了另一種催化劑——釕,釕是一種稀有的金屬元素,但在地球上的儲量更豐富,每克19.5-20.5元的市價和銥相比,已經友好得多。
     
    目前商用的釕基催化劑大多為二氧化釕。這種催化劑雖然有出色的活性,但在反應過程中表現得過于“熱情”:在強酸、強氧化環境下,二氧化釕中的晶格氧會參與到氧氣析出的過程中。短短數小時內,催化劑活性就會大幅衰退。
     
    既然釕和氧在一起這么歡脫,那把單個釕原子拿出來會不會專心干活?
     
    這正是吳宇恩課題組多年來的研究重點:讓釕以單原子形式作為催化劑參與到氧析出反應中。
     
    想穩住單個釕原子,得給它找個好位置。么艷彩告訴《中國科學報》,課題組創新性地采用鉑銅合金作為載體,用酸刻蝕和電化學浸出的方法在載體表面制造出一個個空缺。當釕原子嵌入鉑銅載體時,二者間強相互作用,讓前者更穩定地停留。而鉑因為自身特性,即便在強酸環境下,也能好好穩住釕原子。
     
    如此一來,與二氧化釕相比,釕單原子合金催化劑不僅能加速反應,在酸性電解水反應中還有更好的抗溶解能力。么艷彩表示,這種催化劑相對于商業釕基催化劑的過電位降低了約30%,穩定性提高了近10倍。
     
    創新性方法
     
    這項研究的另一個亮點是,讓催化劑以單原子形式發揮作用,比由多個原子組成的催化劑顆?;钚愿?。
     
    “比如原本10個原子聚攏在一起,真正起催化作用的可能只是外部表面的幾個原子,而內部的原子起不到作用。將單個原子固定在合金載體上,原子的利用率會更高。”么艷彩解釋道。
     
    新加坡國立大學化學系教授楊文祥這樣評價吳宇恩團隊的成果:研究團隊成功實現了“通過應力工程調控單原子釕的電子結構,從而進一步提高其在酸性氧析出中的活性和穩定性”。
     
    吳宇恩表示,研究中通過金屬/合金載體調控單原子電子結構的策略也可在其他反應體系中應用,或能為類似研究提供借鑒和參考。
     
      “未來,我們還會嘗試其他金屬或者非金屬載體,進一步降低催化劑成本。”么艷彩表示。(來源:科學網 任芳言)
     
    相關論文信息:DOI:10.1038/s41929-019-0246-2
     
     

     

     
     打印  發E-mail給: 
        
     
    以下評論只代表網友個人觀點,不代表科學網觀點。
     
    相關新聞 相關論文
    ?
    圖片新聞
    捷龍一號火箭首飛送最大民營衛星入軌 SKA望遠鏡區域數據中心建設
    中科院昆明植物所培育3個報春花新品種 小柯機器人:最新《自然》《科學》精選
    >>更多
     
    一周新聞排行 一周新聞評論排行
     
    編輯部推薦博文
     
    幸运飞艇计划数据 http://cn.engadget.com/tag/幸运飞艇皇家下载28c63。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=广东快乐十分在线计划a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/幸运飞艇冠亚和计划好a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_广东快乐十分具体玩法a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/幸运飞艇前三走势图a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_pk10技巧稳赚a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=易算冠军北京赛车pk10a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/幸运农场计划网28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=下载幸运飞艇计划软件a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=北京赛车pk10在线客服a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/彩票99安卓a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_秒速时时彩计划专业版a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=幸运飞艇加减a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/北京pk网络彩票a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_重庆幸运农场技巧玩法a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=幸运飞艇冠亚和公式怎么算a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=酷睿彩票系统a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/彩票137合法28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=世外彩票专家a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=幸运飞艇冠亚和值走势a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/pk10赛车五码45678技巧a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_福利彩票历史开奖数据a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=中国移动积分换彩票a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/谁有秒速时时彩网址a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=一号彩票平台怎么样a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/山东福利彩票彩友沙龙28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_广东快乐十分没开奖a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=重庆幸运农场复试投注a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/幸运飞艇什么时候结束a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_欧洲秒速时时彩a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=北京赛车微信对接a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/幸运飞艇北京赛车老群28c63。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=福利彩票开奖哪个频道a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/福利彩票群28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=中国电脑福利彩票官网a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_手机版易购彩票a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=彩票开奖走势图3da9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/秒速赛车系统28c63。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=北京赛车坐庄a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/玉树州时时彩qq群号a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=广东快乐十分走a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/买福利彩票怎么选号28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=广东福利彩票开奖查询a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=幸运飞艇免费推荐号a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/双色球彩票如何选号码28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_北京赛车pk10特码a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=晓风彩票网站a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/幸运飞艇玩不赢a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/湖南体彩赛车直播视频28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=宏光彩票网站a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/幸运飞艇可以算28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=淘宝彩票在哪里买a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=教教我怎样买福利彩票a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/手机哪里可以买彩票a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/彩票表情包图片大全28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=河南体育彩票网点查询a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=幸运飞艇跟北京pk网站a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/顺丰彩票合法吗28c63。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=幸运飞艇选号技术a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_1010cc时时彩票安卓a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=可以做华彩赢家彩票吗a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/92彩票邀请码a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_秒速时时彩官网下载a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=彩鸿彩票彩票开奖a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=4d马来西亚彩票a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/体育彩票年后开售时间28c63。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=秒速时时彩a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/章鱼彩票爆料a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/能买彩票的网站28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=幸运飞艇龙虎怎么玩a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=9码模式pk10a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/用手机怎样买体育彩票a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_广东快乐十分走势图表今天a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=幸运农场走势图重庆彩票网a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=北京pk10猜冠军方法a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/2019互联网彩票迎重启28c63。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=彩票有没职业玩家a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/广东快乐十分官方下载28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=秒速赛车pk10开奖直播a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=北京pk10黄金计划软件a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/趣彩彩票www.cp77a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_重庆幸运农场大小走势图a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=大有彩票亲平台a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=时时彩开奖结果a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/买秒速时时彩的技巧28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=cp彩票官方网a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=千禧彩票手机备用版a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/广东快乐十分尾数走势图28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=北京秒速赛车规律a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=法国买彩票a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/天天中彩票怎么当大神a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/幸运飞艇计划7码a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/美国超级百万彩票玩法28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=新手买彩票买什么简单a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=求秒速赛车平台a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/彩票农场大亨有数据a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=pk10精准计划a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/广东快乐十分开奖直28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=广东快乐十分投注a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=北京pk10 极限a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/春节彩票不开门a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_微信彩票金豆怎么换钱a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=太子彩票能相信吗?a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/幸运飞艇2期人工计划a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/计划pk1028c63。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=天马平台彩票合法吗a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/口袋彩票官网a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_秒速时时彩最新技巧a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=全天幸运飞艇qq计划群a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=今日彩票专家推荐号码a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/在微信上怎样买彩票28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=75秒速赛车a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=pk10任我赢a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=909彩票是什么彩票a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_北京幸运飞艇杀号a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=天天中彩票是官方的?a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=新黄冠彩票注册a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/2019彩票3地61期开奖a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_幸运农场我要进前十a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=金凤凰彩票代理a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=幸运飞艇80期开奖记录a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/彩票杭州历史开奖a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_幸运农场如何获得a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_凤凰购彩平台安全吗官网a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=秒速赛车哪里开奖的a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/600万彩票正规不28c63。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/中华彩票报纸28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=幸运飞艇长龙一般多少期a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=pk10赛车历史开奖记录a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/可以用的彩票软件a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=北京赛车pk10经验a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=幸运飞艇计划软件免费a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=pk10高手分享a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/彩票员工靠谱吗28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=幸运农场开奖历史a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=可以领彩金的彩票平台a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/北京pk10做号软件下载a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_福利彩票6加1开奖结果a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=广东快乐十分预测软件a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/幸运飞艇大小在线计划a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/香港福利彩票资料135期28c63。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=北京赛车pk10赔付图a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/幸运飞艇号码预测28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=中天彩票平台a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=财神8彩票网正规a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/大通彩票的网址是什么a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=幸运农场怎么中三全中a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=黄金北京pk10计划软件a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/众赢彩票是不是真的a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_彩票app哪个是正规的a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=北京幸运飞艇分析a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=买多少彩票才给送票a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/关于彩票赊账处罚28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=三3D福利彩票开奖现场a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=什么彩票网站可以抢单a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/手机可以买幸运农场不a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/pk10怎么投注28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=乐八彩票官网a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=pk10赛车群a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/广东快乐十分杀号方法a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/北京赛车pk10彩控28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=绿卡彩票如何参加a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=pk10走势图软件a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/英国彩票图片地球28c63。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=幸运农场5红a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=pk10定位规律a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/晓峰彩票系统国内合法28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=广东快乐十分规律a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=pk10定胆技巧a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/广东快乐十分选一数投技巧a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/北京彩票十一选五a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_幸运农场幸运5买8个a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=幸运飞艇预测软件安卓a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=网络彩票可以举报吗a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/幸运飞艇上北下南28c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=香港福利彩票资料大全a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_鹿鼎平台a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=秒速赛车彩票正规吗a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=赛车pk10奖直播a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/山东福利彩票彩友沙龙a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_北京赛车幸运飞艇技巧a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=幸运飞艇不定位计划a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_福利彩票开奖查询软件a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/幸运飞艇方法a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=幸运飞艇说明a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/北京双彩票真图片大全28c63。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/好盈彩票软件a9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_幸运飞艇手机版下载a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=广东快乐十分预测杀号a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/7k彩票官方网站合法吗28c63。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/pk10心得28c63。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=秒速时时彩投注网址a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/幸运飞艇手机开奖图片a9840。com 复制登录 http://cn.engadget.com/tag/赛车三分PK1028c63。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/pps/?k=北京pk开奖号码统计a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=三d彩票号码a9840。com 复制登录 http://www.youdao.com/w/ok彩票客服QQa9840。com 复制登录 http://so.iqiyi.com/so/q_广东快乐十分走势软件a9840。com 复制登录 http://www.xiachufang.com/search/?keyword=幸运农场在线计划手机a9840。com 复制登录 http://www.douban.com/search?q=优彩彩票网安全吗a9840。com 复制登录