——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所韓洪憲研究員和李燦院士團(tuán)隊(duì)與日本理化學(xué)研究所合作,研發(fā)出一種可在強(qiáng)酸條件下長(zhǎng)壽命電催化分解水的廉價(jià)電催化劑,并有望在大規(guī)??稍偕茉粗茪浼夹g(shù)中應(yīng)用。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》上。
將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為俗稱“液態(tài)陽(yáng)光”的“太陽(yáng)燃料”,是應(yīng)對(duì)未來(lái)化石燃料枯竭和氣候變化的重要可再生能源策略。近年來(lái),太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電逐步成為大規(guī)模發(fā)電技術(shù)。利用光伏發(fā)電驅(qū)動(dòng)電解水(PV-E)制氫,是目前最有希望的大規(guī)模利用可再生能源的制氫技術(shù)。在眾多電解水技術(shù)中,質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)受到廣泛關(guān)注。但是,該技術(shù)在強(qiáng)酸條件下工作,大部分催化劑不穩(wěn)定。目前,只有貴金屬銥(Ir)能在質(zhì)子交換電解水酸性環(huán)境下穩(wěn)定工作,這極大地限制了PEM電解水技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。因此,開(kāi)發(fā)能夠取代貴金屬的廉價(jià)、高效、穩(wěn)定的電解水催化劑,對(duì)發(fā)展大規(guī)模低成本PEM電解水制氫技術(shù)尤為關(guān)鍵。
據(jù)了解,中科院大連化物所研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于光催化、光電催化和電催化分解水制氫技術(shù)研究及催化劑的開(kāi)發(fā)。研究過(guò)程中,科研人員基于前期的探索發(fā)現(xiàn)了γ-MnO2(γ型二氧化錳)在特殊電位窗口范圍內(nèi),可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)酸條件下穩(wěn)定電催化水分解,并實(shí)現(xiàn)了8000多小時(shí)的長(zhǎng)壽命工作。此外,該合作研究團(tuán)隊(duì)還利用原位光譜電化學(xué)等方法,系統(tǒng)研究了這種催化劑在強(qiáng)酸性條件下電催化水分解反應(yīng)的機(jī)理。
相關(guān)技術(shù)人員表示,非貴金屬電催化劑在強(qiáng)酸條件下能夠成為長(zhǎng)壽命分解水,為發(fā)展廉價(jià)、穩(wěn)定、高效的分解水制氫催化劑開(kāi)啟了新的思路,也為清潔能源的開(kāi)發(fā)和利用起到促進(jìn)作用。
?。ㄔd于《科技日?qǐng)?bào)》2019-04-02 第01版)
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