科技日報訊 據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)11月6日報道，美國斯坦福大學(xué)的化學(xué)工程師們設(shè)計出了一種在性能方面與鉑比肩的廉價催化劑，能夠讓水通過電解作用產(chǎn)生純凈氫氣，并試圖通過這一過程來存儲太陽能。該研究發(fā)表在德國科學(xué)刊物《應(yīng)用化學(xué)》中。

　　如今，氫是被寄予厚望的能源，而水是生產(chǎn)純氫的理想資源。斯坦福大學(xué)化學(xué)工程教授托馬斯·哈拉米略和其研究助理雅各布·凱普斯高試圖通過電解作用從水中釋放出氫氣，并利用這一過程來存儲太陽能。但目前鉑金依舊是水電解作用的最佳催化劑，但其成本高昂，為水電解這一制氫方式筑起了一道經(jīng)濟(jì)門檻。

　　去年，他們發(fā)現(xiàn)了硫化鉬，這是在石油化工領(lǐng)域廣泛采用的一種催化劑，其中的某些物質(zhì)能夠作為鉑的替代品。如今他們在自己發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究，同樣還是從石油化工中得到靈感，找到了一種用水制氫的更佳方案。

　　石油加工過程往往包含除硫這一環(huán)節(jié)，以減少酸雨產(chǎn)生的可能。在除硫過程中，一些硫原子會和煉油中使用的催化劑結(jié)合，反而增強了這些催化劑的活性。這讓斯坦福研究團(tuán)隊產(chǎn)生了一個想法：如果他們直接將催化劑和硫原子放在一起，這會成為一種更好的催化材料么？

　　他們將硫原子加到可在電解作用中加快氫氣產(chǎn)生的一種叫做磷化鉬的催化劑里。加入硫原子后，磷化鉬“升級”為硫磷化鉬，它比它的“前身”在生產(chǎn)氫氣上表現(xiàn)得更好。它的持久性更強，這在工業(yè)生產(chǎn)中非常重要，因為這些催化劑需要在長時間連續(xù)工作后仍保持性能。

　　由哈拉米略和凱普斯高制作的磷硫化鉬催化劑是一項重大進(jìn)步。它的穩(wěn)定性和效率都可以與鉑媲美。而且，他們的目標(biāo)不僅僅是要制氫。現(xiàn)在還沒有一種能夠低成本、大規(guī)模存儲太陽能的好方法，而在斯坦福研究者這里，由于電解水成本降低，問題迎刃而解——白天，太陽能電池板發(fā)電，對水進(jìn)行電解，水被分解為氫氣和氧氣，太陽能可以轉(zhuǎn)化為氫氣被存儲起來；晚上，這些氫氣可以和氧氣發(fā)生反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，繼續(xù)供電。

　　哈拉米略指出，無論是之前還是現(xiàn)在的發(fā)現(xiàn)，都是了追求環(huán)境友好型能源，但這些發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，均源于石油加工業(yè)?！皩⒉煌I(lǐng)域的技術(shù)結(jié)合起來令人振奮”。

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