中国学者最新科研成果:减少贵金属用量显著提高绿色氢气生成效率

2025年02月15日 来源: 点击:

中新网上海2月14日电 (记者 陈静)《科学》(Science)主刊14日凌晨刊登了中国学者的创新型研究成果。他们合成了具有极高催化活性和稳定性的铱/铈嵌入式负载催化剂,在减少贵金属用量的同时显著提高了绿色氢气的生成效率,为绿色氢能的可持续发展奠定了新的里程碑。

随着全球应对气候变化和能源转型的压力日益加剧,绿色氢气(简称:绿氢)作为一种高效、可持续的能源载体,越来越受到关注。绿氢有三种基本用途:储能载体、还原性燃料、基本化工原料,在推动“碳中和”目标实现中具有关键作用。在绿氢的生产过程中,PEMWE电解水技术是当前最为前沿的技术之一,其高效分解水产生氢气的能力使其在全球绿色氢能的产业化进程中占据重要地位。PEMWE技术的广泛应用仍面临几个技术瓶颈,其中最主要的挑战之一便是催化剂成本和性能问题。

为了突破这一瓶颈,复旦大学张波、徐一飞、段赛、徐昕合作团队提出了一种创新的嵌入式负载型催化剂设计方案。“形象来说,负载型催化剂看上去就像我们早餐吃的麻球,‘麻球’表面的‘芝麻’就是氧化铱,正是这些‘芝麻’在发挥催化作用。”张波打比方道。但这种结构就导致一个问题——电解水制氢过程中会产生大量气泡,不断冲刷催化剂,导致“芝麻”易脱落。如何才能让“芝麻”不容易脱落?张波想到了牙齿:“牙齿是种在牙床上的,如果把‘芝麻’一半嵌在麻球里,一半露在外面,那么气泡再冲刷,‘芝麻’也不会轻易脱落了。”这种设计不仅节省了贵金属铱的用量,也因为载体对催化剂的调控,提升了催化性能。

经过团队的协同攻关,学者们对该催化剂进行了长达6000小时的PEMWE工况测试。根据实验结果估算,由此制备出来的PEMWE设备寿命高达15年以上。根据国际能源署(IEA)的预测,到2050年,全球氢气需求将达到亿吨以上,其中大部分来源于绿色氢气。复旦大学的这一研究成果为实现这一目标提供了新的技术支撑。

据悉,此次研究成果的发布,标志着PEMWE技术在催化剂设计方面的重大突破,将直接促进绿色氢气产业化进程的加速。随着PEMWE技术的不断发展,氢气的应用领域也将不断拓宽,从传统的化工、石油冶炼、冶金等工业领域到燃料电池交通、分布式发电、能源存储等多个领域,氢能有望成为未来全球能源体系的支柱之一。(完)

相关文章
  • 缤纷花事登场!2025全国早春赏花地图来了 一起解锁春日限定浪漫
    缤纷花事登场!2025全国早春赏花地图来了 一起解锁春日限定浪漫

    中国天气网讯 惠风和畅,万物萌动,第一波春花已经上线。眼下,我国南方地区各类春花陆续进入最佳观赏期,梅花、桃花、玉兰花、樱花......每一场花事都有独特的魅力。北方地区虽然春色稍晚,但腊梅、迎春花也接连迎来盛花期。中国天气网推出2025全国早春赏...

  • 西藏拉萨“卡塞”飘香 藏历新年氛围浓
    西藏拉萨“卡塞”飘香 藏历新年氛围浓

    中新网拉萨2月24日电(李林)24日,藏历木蛇新年即将到来,市民在西藏拉萨街头挑选年货卡塞。图为2月24日,西藏拉萨一家卡塞店里,市民选购卡塞。李林 摄图为2月24日,西藏拉萨一家卡塞店里,工人制作卡塞。李林 摄图为2月24日,西藏拉萨一家卡塞店里,市民选购...

  • 青海湖畔老党员元才:四十一载春秋带领乡亲们走上致富路
    青海湖畔老党员元才:四十一载春秋带领乡亲们走上致富路

    中新网青海海晏2月24日电 题:青海湖畔老党员元才:四十一载春秋带领乡亲们走上致富路作者 李隽雨水时节,位于青海湖畔的青海省海北藏族自治州海晏县甘子河乡托华村,63岁的老党员元才,和往常一样,清扫家门前的硬化路。“现在的路修得这么好,扫干净心里...

  • 湖南零陵发展家庭农场  振兴乡村有了“新引擎”
    湖南零陵发展家庭农场 振兴乡村有了“新引擎”

    中新网永州2月24日电(张雄)在湖南永州市零陵区邮亭圩镇伍金家庭农场,农场主何文章带领农户正忙着清理沟渠、翻耕农田。“今年惠农政策好,以旧换新买了台新插秧机,准备种优质稻300多亩。农机、种子、化肥等春耕物资也已准备充分,力争早稻增产增收。”何...

  • 雕版拓印技艺代表性传承人:让更多人了解新疆岩画文化价值
    雕版拓印技艺代表性传承人:让更多人了解新疆岩画文化价值

    中新网乌鲁木齐2月24日电 (记者 王小军)“最难忘的一处岩画群是在2008年秋,观察康家石门子岩画时,发现岩画除生殖崇拜以外,还有集体舞,而且还发现一个女领舞,他们不是手拉手而是肩搭肩。”近日接受记者采访时,甄岐国如是说。甄岐国1962年9月出生于乌鲁木...

  • 潮州“90后”许泽荣代表:盼瓷器艺术新品燃爆全球
    潮州“90后”许泽荣代表:盼瓷器艺术新品燃爆全球

    中新社广州2月24日电 题:潮州“90后”许泽荣代表:盼瓷器艺术新品燃爆全球中新社记者 程景伟蛇年春节刚过,广东潮州“90后”小伙许泽荣一边忙着创作烧制窑变瓷器,一边马不停蹄地开展调研,了解陶瓷工艺人才队伍现状,酝酿提出有关传统工艺传承和发展的建...

友情链接