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新型催化劑可以制造更多便宜的氫燃料
2007-8-24       中國聚合物網
        由美國能源部Argonne國家實驗室制造的一種新型催化劑可以幫助科學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量。Krumpelt說:“我們大大提高了應用所需要的反應速率。”

    目前工業上大部分氫的制造是通過蒸汽重整反應,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,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,每個顆粒的直徑上含有成千上萬的原子。與此相反,Krumpelt發明的新型催化劑是在氧化物陣列上植入單個的原子點。由于重整過程中的碳和硫化副產物會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,在低溫下產生更多的氫。

    Krumpelt最初的實驗使用的是摻有鉑、釓的二氧化鈰,結果盡管它在450攝氏度就可以進行重整,但是該物質在較高溫度下就會變得不穩定。為了尋找到更適合于氧化還原循環反應的催化材料,Krumpelt發現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攝氏度時開始反應,又在高溫下有好的熱穩定性。

    此外使用LaCrRuO3鈣鈦礦還有另一個好處,硫化物會降解傳統電池中的鎳,而鈣鈦礦的晶體結構會作為一種穩定外殼來保護釕催化劑。

(責任編輯:曉靖)
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