【中國(guó)科學(xué)報(bào)】熱詞-催化制氫氣技術(shù)
隨著國(guó)家能源政策調(diào)整，可再生能源將扮演重要角色。然而，可再生能源存在間歇性問(wèn)題，例如太陽(yáng)能受晝夜變化、陰雨天氣限制，風(fēng)能受氣候以及風(fēng)速不穩(wěn)的影響，因此，需探索可再生能源富余電力轉(zhuǎn)化技術(shù)。其中，電催化制氫氣技術(shù)是目前最優(yōu)方案之一。
根據(jù)電解質(zhì)的不同，可分為堿性電催化制氫和酸性電催化制氫。對(duì)于堿性電催化制氫，難點(diǎn)是陰極上的析氫，而對(duì)于酸性電催化制氫，難點(diǎn)是陽(yáng)極上的析氧。中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員陳亮針對(duì)以上兩個(gè)難題開(kāi)展研究（見(jiàn)下圖）。博士生葛瑞翔、蘇建偉、林貽超、田子奇等分別通過(guò)浸漬涂覆和低溫磷化方法，選擇性地制備得到了碳布負(fù)載的磷化釕納米顆粒薄膜（RuP/CC）；以Ru陽(yáng)離子交換后的金屬有機(jī)框架衍生物作為前驅(qū)體，在空氣中焙燒制備了由超小納米晶粒組裝而成的Cu摻雜的RuO2空心八面體材料；基于Cr基金屬有機(jī)框架材料，通過(guò)吸附RuCl3前驅(qū)體、退火等手段成功制備出了新型CrO2-RuO2固溶體材料；通過(guò)密度泛函模擬計(jì)算發(fā)現(xiàn)，正是由于晶格中+4價(jià)Cr的吸電子作用導(dǎo)致Ru的催化活性變高，降低了反應(yīng)能壘。此外，值得注意的是，該固溶體材料中貴金屬Ru的含量?jī)H占40%，可顯著降低催化劑的成本。該該研究發(fā)表在Nature Communications上。
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?。ㄔ陌l(fā)布于2019年1月14日《中國(guó)科學(xué)報(bào)》第7版）
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