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通過(guò)將更昂貴的金屬與鋁硅酸鹽巖石結(jié)合，催化劑價(jià)格暴跌。
實(shí)現(xiàn)更便宜的氫燃料的主要障礙之一是與水分解電解過(guò)程中所需的稀有金屬催化劑相關(guān)的費(fèi)用。
常規(guī)使用的稀有金屬包括價(jià)格昂貴的鉑、銥和釕。
在撰寫本文時(shí)，鉑金的價(jià)格約為每盎司1450美元，銥為每盎司1370美元，釕為每盎司367美元。其他金屬也曾被用來(lái)生產(chǎn)更便宜的氫燃料，但它們?nèi)匀缓馨嘿F，而且活性較低，這降低了反應(yīng)的效率。這些金屬包括鈷(每噸7萬(wàn)美元)、鎳(每噸2.6萬(wàn)美元)和鐵(每噸641美元)。
澳大利亞的研究人員領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)旨在降低這些成本的研究。他們的策略是只使用少量的活性材料，并將它們與便宜得多的材料結(jié)合，創(chuàng)造一種新的催化劑。研究人員由昆士蘭大學(xué)化學(xué)與物理學(xué)院和材料科學(xué)中心的孫子奇教授和昆士蘭大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院的彭宏博士領(lǐng)導(dǎo)。
這種更便宜的氫燃料電解催化劑是由采礦廢料組合而成的。
研究人員將少量的活性金屬與被稱為長(zhǎng)石的鋁硅酸鹽巖石材料結(jié)合在一起，長(zhǎng)石是在采礦廢料中發(fā)現(xiàn)的。據(jù)孫教授說(shuō)，一些礦業(yè)公司僅為處理這些材料就支付了每噸30美元左右的費(fèi)用。
上個(gè)月，《高級(jí)能源與可持續(xù)發(fā)展研究》雜志的封面刊登了這項(xiàng)研究。該團(tuán)隊(duì)能夠使用加熱活化的長(zhǎng)石觸發(fā)電解反應(yīng)，這些長(zhǎng)石只被納米涂層了1%到2%的反應(yīng)材料，這是光譜中較便宜的一端。
“水的分裂涉及兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)——一個(gè)是氫原子，一個(gè)是氧原子——導(dǎo)致它們分離，”孫教授解釋說(shuō)?！斑@種新的納米涂層材料觸發(fā)了氧進(jìn)化反應(yīng)，這控制了整個(gè)水分解過(guò)程的整體效率?！?/span>
根據(jù)教授的說(shuō)法，包裹鈷的長(zhǎng)石達(dá)到了最大的效率水平，并為新創(chuàng)造的催化劑提供了最佳的優(yōu)化。此外，這對(duì)更便宜的氫燃料是有希望的，因?yàn)樾碌拇呋瘎┛梢猿^(guò)原材料，并可能達(dá)到一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)它們的效率變得比鉑金屬更高。
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