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金纳米粒子可大幅加速析氢过程提高氢气体产量

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020/12/07 5:40:14 * 浏览: 3

    纽约州立大学石溪分校材料科学和工程系副教授亚历山大·奥罗沃领导的研究小组发现,与其他复合催化剂的测试结果相比,在氢气制备过程中利用直径小于1纳米的金粒子可以加速析氢过程,进而能提高氢气的产量。这一成果发表在最近出版的国际最重要的催化杂志《运用催化剂B:环境》上。

  奥罗沃指出:“我们的测试结果第一次显示,极其微小的金属纳米粒子(仅包含不到12个原子),在从水中制备燃料的过程中具有巨大的潜力。”奥罗沃的研究小组发现,借助于纳米技术,把金属离子的体积减至直径小于1纳米时,在利用太阳光制备氢气的过程中,这些粒子可以大幅度加速析氢速度,从而提高制氢产量。奥罗沃指出,测试结果表明,与传统的催化材料相比,其析氢速度增加了35倍以上。

  为了更好地解释这些测试结果,奥罗沃与美能源部布鲁克海文国家实验室的计算科学家杨力(音译)博士共同合作,结果发现这些微小粒子的电子属性具有一些有趣的异常现象。奥罗沃强调,依然需要大量的研究工作才能更好地理解这一现象。

  奥罗沃称:“可以相信,如果利用这微小粒子(其体积比一打原子的体积还小)生产清洁能源,我们仅处于极不寻常的旅程之开端。为了减少人类对化石能源的依赖,开发各种具有可持续性的替代能源非常重要。其中的一个选择就是发展以氢为基础的能源经济,这对于环境保护和能源效率的提高都能带来巨大益处。氢气在未来能够成为很有希望的能源来源,因为它是非常清洁的燃料。我们目前面临的挑战是发现新的材料以帮助人类从那些可持续的资源例如水中生产氢气。”