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日本科学家革新制氢法,铱使用量减少95%

2024-05-15 10:20:40 来源:科技日报
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简介:日本理化学研究所可持续资源科学中心的研究人员在5月10日发表在《科学》杂志上的一项研究中宣布了一项重要突破。他们成功地将反应所需的铱减少了95%,而不改变氢气产生的速度,这一突破可能有助于提高绿色氢气的生产能力。
绿色氢气是一种使用可再生能源来产生的氢气,被认为是未来能源领域的关键之一。然而,目前绿色氢气的生产依赖于昂贵稀有金属铱的催化剂。铱是一种非常稀有且昂贵的金属,其价格高昂且不可持续。因此,找到替代铱的方法对于绿色氢气的大规模生产至关重要。

日本理化学研究所可持续资源科学中心的研究人员在5月10日发表在《科学》杂志上的一项研究中宣布了一项重要突破。他们成功地将反应所需的铱减少了95%,而不改变氢气产生的速度,这一突破可能有助于提高绿色氢气的生产能力。

生产“绿氢”需要一种极其稀有的金属——铱,但铱资源稀缺是个大问题。

研究团队试图绕过这一“瓶颈”。他们希望找到能长时间高速率生产“绿氢”的方法。此次他们成功地使用一种锰氧化物作为催化剂,将“绿氢”生产稳定在相对较高的水平。

该研究是通过将锰和铱相结合来实现的。研究人员将单个铱原子散布在氧化锰上,避免它们彼此接触。此时质子交换膜电解槽中的氢气生成速度与单独使用铱时相同,但铱的用量减少了95%。

研究发现,使用新催化剂,可以82%的效率连续生产超过3000小时的氢气而不会出现性能下降。氧化锰和铱之间的相互作用是成功的关键,因为这种相互作用导致铱处于罕见的、高活性的+6氧化态。

绿色氢气被认为是未来能源领域的一个重要发展方向。它可以用于各种领域,包括交通、电力和工业等。通过发表在《科学》杂志上的这项研究,日本理化学研究所的科学家们为绿色氢气的实际应用迈出了重要一步。
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