过渡金属催化剂帮助从尿素产生可持续的氢

中国科学家开发出了一种新的催化剂,由高度多孔镍钼氧化物纳米棒,能催化尿素氧化反应更有效地比之前报道的非贵金属催化剂。这一发现可能提供一个更具成本效益的氢气生产和节能途径。

Photo-electrochemical水将被视为最重要的一个反应可持续燃料的一代。水分裂通常结合了氧气反应和氢进化反应进化。尽管已经了重大进展,进展停滞由于缓慢的进化动力学的氧气反应。一个可能的解决办法是取代传统与更加积极有利的尿素电解电解水。尿素氧化反应的热力学势仅仅是0.37 v,这远低于1.23 v的氧发生反应,使一个节能制氢技术,”解释道Shu-Hong余中国科学技术大学的,谁领导了这项研究。

在这项研究中,该组织已经开发出氧化钼镍催化剂尿素电解效率最高的报道。“我们注意的尿素氧化反应活性催化剂优于贵金属electrocatalysts,例如Pt / C和RuO₂,”Yu说。Electrocatalytic活动敏感金属的价态和协调环境中心。余的新催化剂具有高氧化态——倪^{2 +}和莫^{6 +}——作为活跃的网站,导致活动。此外,催化剂的多孔结构的结果在一个大的表面积有很多暴露活跃的网站。

马克•赛姆思光解水制氢研究专家electrocatalytic格拉斯哥大学,英国的话,“如果你有多孔材料,你可以包很多真正的表面积成相当一个小空间,这可以给你良好的催化性能。,“不过,他警告说,结果看起来有前途但研究人员需要提供更多的洞察为什么活动非常好。

相比,水的电解,电解尿素能显著降低能源需求。然而,这个过程将使用尿素。因此,Yu认为,“对于实际应用来说,使用urea-rich废水作为尿素来源是一个不错的选择;这允许同时生产氢和废水净化。•赛姆思仍然是不确定的成本效益的光解水制氢研究相比,这种技术标准。”是为代价获取尿素比只使用水,这就需要更多的能量反应吗?不过,他认为,“如果你有一个废物尿素的来源,你可以摆脱这个和节省能源是双赢。”