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钴基催化剂可用于工业制氢

时间:2018-10-11 08:09:09来源:中国氢能源网(翻译)

  据国外网站报道,来自A * STAR材料研究和工程研究所的团队开发了一步合成磷化氢的方法,研究表明该材料在氢析出反应(HER)中表现出良好的电化学活性。与昂贵且稀缺的铂基催化剂不同,这些磷官能化钴催化剂不仅具有长期稳定性,并且还十分适合大规模的工业制氢工艺。

Cobalt-based catalysts could fast-track the industrial-scale production of hydrogen from water

该团队设计了纳米结构的磷化钴,无论水介质的酸碱度如何,都能够促进析氢反应的发生。

研究人员发现了一种简便易用的合成方法,可以一步完成该催化剂。在该一步合成过程中,当加热至330摄氏度时,含磷化合物会直接与市售钴盐反应。这种不寻常的气固“磷化”会产生含钴化合物的混合物。混合物中包括单金属和双金属磷化物、氧化物和痕量金属以及少量的气态膦。

实验结果表明,这些钴物种中的每一种可能都是有益于整体的HER活性。大多数气固磷化反应只能以低产率得到单金属衍生物。常规合成钴前体和随后的磷化物形成这些物质必须经过多个步骤,一步法制得大大节约了时间及成本。

除了将钴基催化剂整合到水分解系统中之外,该团队目前正在研究筛选其他过渡金属盐并再次优化该实验的合成程序。该团队目前正在尝试将这些方案可以扩展到其他过渡金属盐的一步磷化。该团队对钴盐直接磷化的见解为未来大规模合成过渡金属磷化物提供了宝贵的经验。

Afriyanti Sumboja等人在酸性和碱性介质中用于氢析出反应催化剂的一步法简易合成钴磷化物的文章在ACS Applied Materials & Interfaces发表。

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