2022年12月08日 星期四
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绿氢制备:催化剂创新

2022/6/6 15:46:238427

据国外媒体报道:高效的(电)催化剂对于绿氢制备、化学工业、化肥生产和其它经济部门显得十分重要。除了使用过渡金属外,其他的各种金属或非金属元素现在已经成为研究的重点。

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绿氢是气候中和能源系统中的重要组成部分。它是通过风能或太阳能将水电解来生产氢气,并以化学形式储存这些能量。但是目前绿氢制备效率不高,并且尚不具备经济效益。解决这一问题的关键是通过开发创新的电催化剂,这种催化剂不仅要高效,而且要便宜。

除了过渡金属,现在更多的元素选择已经进入了研究重点,如碱金属,碱土金属,稀土金属,贫金属和类金属。其中一些与过渡金属电催化剂结合可以显著提高性能,并有助于开发下一代高性能电催化剂。

然而,当前水电解的催化过程仍未被详细解析。最近发表的一篇综述性文章中,一个国际知名研究团队(柏林工业大学)指出了下一代电催化剂的研究方向。

该文章的贡献在于总结了当前电催化剂中非常规的如S-、P-和F-掺杂的金属基材料,目的是让更多科学研究人员了解并参与这项研究当中。此外,该综述还对这些金属在水裂解电催化过程中所起的重要作用进行了深入解析,以及当人们想利用它们调控非贵金属基电催化剂时应考虑的改性策略。

综述全文可参考如下连接:

Ziliang Chen, Hongyuan Yang, Zhenhui Kang, Matthias Driess, Prashanth W. Menezes. The Pivotal Role of s‐, p‐, and f‐Block Metals in Water Electrolysis: Status Quo and Perspectives. Advanced Materials, 2022; 2108432 DOI: 10.1002/adma.202108432