日前，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院馬丁課題組與中國科學(xué)院大學(xué)周武、山西煤化所/中科合成油工程有限公司溫曉東以及大連理工大學(xué)石川等課題組合作，針對(duì)甲醇和水液相制氫反應(yīng)的特點(diǎn)，采用鉑—碳化鉬雙功能催化劑實(shí)現(xiàn)對(duì)水和甲醇的高效活化，在低溫下(150℃~190℃)獲得了極高的產(chǎn)氫效率。此催化體系有望作為下一代高效儲(chǔ)放氫新體系得到應(yīng)用。該研究成果發(fā)表于3月23日的《自然》上。
氫燃料電池是最具潛力的新一代能量提供系統(tǒng)，它將化學(xué)能高效轉(zhuǎn)化為電能，被廣泛用于航空航天、汽車以及其他固定和移動(dòng)能量提供體系中，但是氫氣化學(xué)性質(zhì)活潑，氫氣的儲(chǔ)存就成為氫燃料電池應(yīng)用的關(guān)鍵。
研究人員發(fā)現(xiàn)，將面心立方結(jié)構(gòu)的碳化鉬負(fù)載的金屬鉑催化劑應(yīng)用于甲醇和水液相反應(yīng)，催化劑表現(xiàn)出超高的產(chǎn)氫活性，在150℃就能以較高的反應(yīng)速率釋放氫氣，進(jìn)一步提高溫度至190℃，放氫速率較傳統(tǒng)催化劑提升了近兩個(gè)數(shù)量級(jí)。僅以產(chǎn)氫活性估計(jì)，該催化劑已基本達(dá)到商用車載燃料電池組的需求。以目前甲醇市場(chǎng)價(jià)格計(jì)算，采用此路徑儲(chǔ)放氫氣，氫燃料電池汽車每百公里燃料價(jià)格僅需約13元，而加60~80升甲醇可供家用小轎車行駛600~1000公里。該研究工作構(gòu)建了化學(xué)高效儲(chǔ)放氫新體系，為以甲醇為儲(chǔ)氫平臺(tái)分子經(jīng)燃料電池轉(zhuǎn)化為電能的利用途徑提供了新思路。
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