來自休斯頓大學和加州理工學院的研究人員報道了一種能夠分水生產氫氣的廉價混合催化劑，適用於大規模商業化。
來自休斯頓大學和加州理工學院的研究人員報道了一種能夠分水生產氫氣的廉價混合催化劑，適用於大規模商業化。
大多數將水分解成其組分（氫氣和氧氣）的系統需要兩種催化劑，一種催化反應以分離氫氣，另一種產生氧氣。新型催化劑由市售的鎳泡沫上的鐵和磷化鎳製成，具有兩種功能。
研究人員表示，它有可能大幅降低從水中生產氫氣所需的能量，同時產生高電流密度，這是衡量氫氣產量的一個指標。較低的能源需求意味著氫氣可以以較低的成本生產。
氫被認為是清潔能源的理想來源，以燃料電池的形式為電動機供電或在內燃機中燃燒，以及許多工業用途。但是，找到一種實用、便宜和環保的方法來生產大量的氫氣，特別是通過將水分解成其組成部分一直是一個挑戰。
目前大多數氫氣是通過蒸汽甲烷重整和煤氣化生產的; 儘管這些方法燃燒得很乾淨，但這些方法會增加燃料的碳足跡。傳統的催化劑可以從水中產生氫，通常依賴昂貴的鉑族元素。這提高了成本，使大規模的分水不切實際。
研究人員表示：“相比之下，我們的材料基於地球豐富的元素，並展現出與鉑族材料相媲美的性能。它可能以低成本擴大規模，這對於水分離的商業化非常具有吸引力和前景。”通過40多個小時的測試，催化劑保持穩定和有效。
他們寫道，這種新型催化劑“磷化鐵顆粒和磷化鎳顆粒之間的相互作用促進了這兩種反應，被證明是一種優異的雙功能催化劑，用於全面水解，在相同的鹼性電解液中表現出非常高的OER（析氧反應）和HER（析氫反應）活性。記錄在鹼性水電解器中（1.42V，以提供10mA cm -2），而在商業上實際的電流密度為500mA cm -2。”
文獻免費獲取鏈接：https://dx.doi.org/doi:10.1038/s41467-018-04746-z
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