由美國能源部Argonne國家實(shí)驗(yàn)室制造的一種新型催化劑可以幫助科學(xué)家以及工程師克服目前燃料電池使用的氫的制造障礙。Argonne的化學(xué)家Michael Krumpelt以及他的同事利用一種基于摻有鉑或是釕的二氧化鈰或鉻化鑭的催化劑提高了較低溫度下氫的產(chǎn)量。Krumpelt說：“我們大大提高了應(yīng)用所需要的反應(yīng)速率。”
目前工業(yè)上大部分氫的制造是通過蒸汽重整反應(yīng)，在這一過程中，一種基于鎳的催化劑被用來催化天然氣和蒸汽的反應(yīng)，最終得到純氫和二氧化碳。
這些鎳催化劑通常由金屬氧化物表面上的金屬顆粒組成，每個(gè)顆粒的直徑上含有成千上萬的原子。與此相反，Krumpelt發(fā)明的新型催化劑是在氧化物陣列上植入單個(gè)的原子點(diǎn)。由于重整過程中的碳和硫化副產(chǎn)物會(huì)阻塞大部分的大型催化劑，因此較小的催化劑能使燃料更有效，在低溫下產(chǎn)生更多的氫。
Krumpelt最初的實(shí)驗(yàn)使用的是摻有鉑、釓的二氧化鈰，結(jié)果盡管它在450攝氏度就可以進(jìn)行重整，但是該物質(zhì)在較高溫度下就會(huì)變得不穩(wěn)定。為了尋找到更適合于氧化還原循環(huán)反應(yīng)的催化材料，Krumpelt發(fā)現(xiàn)如果在鈣鈦礦陣列中使用釕——只需要鉑的百分之一——就可以既在450攝氏度時(shí)開始反應(yīng)，又在高溫下有好的熱穩(wěn)定性。
此外使用LaCrRuO3鈣鈦礦還有另一個(gè)好處，硫化物會(huì)降解傳統(tǒng)電池中的鎳，而鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)作為一種穩(wěn)定外殼來保護(hù)釕催化劑。
