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新型纳米催化剂可用于燃料易胜博官网在线
  发布时间: 2010/6/10
美国威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison)化学与生物工程学教授Manos Mavrikakis和马里兰大学(University of Maryland)化学与生物化学教授Bryan Eichhorn近日在《自然—材料学》网络版上发表的论文中描述了一种新型催化剂。它由被一层或两层铂原子包围的钌纳米颗粒组成,是一种高效的室温催化剂,可显著改善关键的氢纯化反应,从而获取更多的氢用于燃料易胜博官网在线的供能。目前,全世界大多数氢的供应来自于化石燃料,这个过程称作重整。科学家相信,燃料易胜博官网在线不久就能通过由可再生能源得到的氢来进行发电。这个过程的重要一步称为PROX反应,它是氢进入燃料易胜博官网在线前,利用催化剂去除其中的CO。CO 的存在是燃料易胜博官网在线实际应用的一个主要障碍,因为它毒化了燃料易胜博官网在线反应中昂贵的铂催化剂。质子交换膜燃料易胜博官网在线能够替代应用于运输工具中的其它易胜博官网在线,它通过利用多孔碳电极进行发电,电极中含有被固体聚合物分开的铂催化剂。氢燃料进入易胜博官网在线的一极,氧进入另一极,铂催化剂促使氢分子中产生质子,这些质子穿过膜与另一极的氧发生反应,结果产生电以及副产品水和热。传统的钌、铂催化剂结合必须达到70℃才能发生PROX 反应,但相同的元素以核壳纳米颗粒结构结合后,能够使反应在室温下就发生。催化剂活化反应物以及得到产物的温度越低,节约的能量就越多。产生这种室温反应的原因有两个,首先是催化剂的核壳结构,与单纯的铂催化剂相比,这种特别的结构核成分能够使表面吸收较少的CO,给氧进入并发生反应留下空间。另一个原因是新的反应机理,利用氢原子结合氧分子并生成氢过氧基,这样很容易生成氧原子。氧原子与CO 结合生成二氧化碳CO2,这样留下更多的氢分子供给燃料易胜博官网在线。这项突破对于发展燃料易胜博官网在线技术有着重要意义,甚至对催化剂本身的发展也会产生重大影响。

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