2024年11月25日 星期一
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新的催化剂可以取代铂的微生物燃料电池

2019/10/16 9:49:341577

  威斯康星大学密尔沃基分校(UWM)的研究人员已经确定一种效率与铂金相媲美的廉价的棒催化剂。氮富集的铁碳纳米棒是一种新的催化剂,使得微生物燃料电池(MFCs)更便宜、更高效,能够从废水产生的能量。 氢燃料电池是一种绿色能源装置。它的燃料是氢和产物只是水,这更加环保友好。问题是,氢不像石油或天然气,它虽然是宇宙中最丰富的元素,但它在地球上被锁定在水和其他化学品中。因此要用其作为能量来源,就要提取氢,但不幸的是,大多数商业氢的主要来源仍然是化石燃料。 氢燃料电池的一种替代方法是微生物燃料电池,它使用微生物将废水分解成氢气和氧气。这是一个正确的方向,但还有一个障碍。MFC需要一种催化化学反应的催化剂,该催化剂通常是铂金,它的工作性能很好,但也非常昂贵,每盎司在1200美元以上。但像许多催化剂一样,铂金容易受其表面涂层杂质的影响而中毒,从而导致需要更换。 相比之下,UWM的棒催化剂便宜,由常见的元素组成。它包括以碳化铁为核心的碳棒与表面的氮。据UWM研究,这种结构是电子传输的最佳选择。其结果是,在超过3个月的测试中,新的催化剂表现出了一致的性能,优于铂,且性能稳定。更重要的是,它更为经济。铂金在一个MFC中的成本高达60%,与之相比,棒催化剂只有百分之五的铂催化剂的成本,其节省是显而易见的。 据棒催化剂创始人陈教授,“燃料电池能够直接将燃料转换成电能。电力来自可再生能源,燃料电池可以提供清洁、高效和可持续的能量来源。为使催化剂能够应用到实际工程,陈教授和他的团队正在集中学习催化剂的确切的特点,使得它适合于大批量生产。