阿卜杜拉國王科技大學(xué)開發(fā)出一種海水制氫的簡易方法

阿卜杜拉國王科技大學(xué)（KAUST）的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種電解水清潔制氫方法，電化學(xué)催化劑用于海水析氫效率高且穩(wěn)定。

雖然海水資源豐富，但海水制氫的最主要挑戰(zhàn)在于，析氫和析氧催化劑在海水中的性能無法與使用淡水相比。因?yàn)楹Ｋ泻懈吒g性的氯離子，會引起復(fù)雜反應(yīng)，與析氧反應(yīng)相競爭。氯離子產(chǎn)生的次氯酸鹽等會導(dǎo)致副反應(yīng)和催化劑中毒。當(dāng)電解海水制氫時(shí)，兩電極上進(jìn)行穩(wěn)定和有效的反應(yīng)是非常重要的，氯離子的存在是一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。根據(jù)KAUST研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Zhang Huabin的說法，形成次氯酸鹽的操作電壓與工業(yè)析氧反應(yīng)相比略低，因此有可能會形成次氯酸鹽。

克服這個(gè)問題的一種方法是設(shè)計(jì)低壓操作的特殊陽極催化劑。研究人員發(fā)現(xiàn)，由于催化劑中金屬組分之間的協(xié)同作用，鎳銥單層陽極催化劑在海水中表現(xiàn)出很強(qiáng)的性能和穩(wěn)定性。最終，該研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地制備了一種納米反應(yīng)器，在淡水和海水中都表現(xiàn)出高電催化活性和穩(wěn)定性。該納米反應(yīng)器的分級結(jié)構(gòu)能夠?qū)㈦娊夥磻?yīng)和副反應(yīng)隔離開來。

研究人員目前正在設(shè)計(jì)具有特殊結(jié)構(gòu)的先進(jìn)催化劑，更為穩(wěn)定地將海水轉(zhuǎn)化為能量。此外，為了推動清潔制氫技術(shù)未來的發(fā)展和大規(guī)模商業(yè)化，他們正在探索海水電解更多的奧秘。他們的成果發(fā)表在《Chem Catalysis》雜志上。

[韓宇摘譯自Hydrogen Fuel News，2022-11-08]