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    研究人員研發出強酸條件下穩定高效電催化劑

    文章來源:中國科學報 | 發布日期:2019-04-09 | 作者: | 點擊次數:

    據悉,一種可在強酸條件下長壽命電催化分解水的廉價電催化劑,有望在大規模可再生能源制氫技術中應用。

    利用光伏發電驅動電解水(PV-E)制氫,是目前最有希望的大規模利用可再生能源的制氫技術。在眾多電解水技術中,質子交換膜(PEM)電解水技術受到廣泛關注。但是,在PEM強酸條件下工作時,大部分催化劑會不穩定。目前,只有貴金屬銥(Ir)能在PEM酸性環境下穩定工作,這極大限制了PEM電解水技術的大規模應用。因此,開發能夠取代貴金屬的廉價、高效且穩定的電解水催化劑,對發展大規模低成本PEM電解水制氫技術尤為關鍵。

    研究人員基于前期的探索發現了γ型二氧化錳(γ-MnO2)在特殊電位窗口范圍內,可實現強酸條件下穩定電催化水分解,并實現了8000多小時的長時間工作。在此基礎上,研究人員還利用原位光譜電化學等方法,系統研究了這種催化劑在強酸性條件下電催化水分解反應的機理。

    最后得出結論,γ-MnO2非貴金屬電催化劑可以實現在強酸條件下長時間分解水,為發展廉價、穩定、高效的分解水制氫催化劑開啟了新的思路。

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