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新华网:我国研制出降低"水制氢"成本的新催化剂

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更新:06-26     编辑:     来源:    
  • 2019年06月08日 16:21 新华网

     原标题:我国学者研制出显著降低“水制氢”成本的新型催化剂  新华社合肥6月8日电(记者徐海涛)氢能是一种高能、洁净的可再生能源,通过电解水方式低成本、高效率地制备氢气,是当前国际科研的热点之一。近期,中国科学技术大学宋礼教授和江俊教授合作,创新思路设计出一种“松果结构”的铂金属催化剂,在制氢效果不变的情况下将铂金属的用量降低到传统商业催化剂的约1/75。日前国际知名学术期刊《自然·能源》发表了该研究成果。  氢能被认为是一种“终极能源”,电解水是最被看好的制备方式之一。电解水的过程中需要使用催化剂,但在催化过程中却存在原子“忙闲不均”的现象:参与反应的主要是铂金属催化剂表层的原子,内层的铂原子却在“无所事事”,导致资源浪费和成本高昂。  近期,中科大科研人员想到了一个好办法,他们将之前扁平形的催化剂做成一颗颗球形的“松果”,使铂原子位于“松果”的表面,保证了它们都身处“生产一线”。由此,以前的二维平面反应被改造成为三维立体反应。  实验结果表明,当电解溶液中的反应物通过这种“松果形”催化剂时,形成氢气的效率大大增加。在产氢量相同的情况下,这种新型催化剂所需要的铂金属,只有传统商业催化剂的约1/75,大大降低了制氢成本。  据了解,这项研究同时深化了催化剂效果与结构之间关系的认知,为进一步优化催化剂性能指明了方向。点击进入专题:
    水氢发动机南阳下线引关注

    用铂制氢,那还是用铝吧

    铂金180元/克
    铝 1.4元/kg


    网友评论:
    楼主是不是不懂什么叫催化剂
    行吧 把铂做成海绵状也能发paper了
    然而,不知道这玩意儿对水质的要求如何,如果水比油贵的情况下,烧水比烧油奢侈多了。
    铂本来就是HER最好的催化剂啊,做成这个形貌是为了提高利用率降低成本,(虽然没啥用惹
    可是楼主你说的铝是反应物啊,是另外一个反应了
    化学知识好多年前扔回给化学老师了,催化剂记得成分质量是不发生变化只催化反应,其他的等专业大佬解答
    催化剂虽然会因为中毒失活磨损等等原因有损耗,但哪怕是用贵金属做催化剂,只要能提高选择性或者降低温度压力等参数的要求,省下来的钱比那点儿贵金属可多了去了
    化学不及格
    傻逼楼主没文化还瞎几把蹭热点巨魔,滚
    铂是催化剂,反应还是电解水
    请问电解水之后的氢气用来干嘛?发电吗?既然直接有电可以用来电解水,我还要氢气发什么电?
    新华网这姿势。。。这把真的不知道该怎么给他圆了

      -

    氢能源汽车直接烧氢气,或者燃料电池技术如果成熟了就不用烧了。
    这个主要是解决氢气储运的难题吧, 并不额外产生能量

    氢燃料其实是很优秀的燃料, 难以规模化利用的原因就是储运成本太高. 用这个技术大概就是

    供水 + 供电 + 催化剂 -> 制氢站 -> 汽车加氢

    失活磨损的贵金属还可以通过回收手段反复利用

    就看通过这个技术能把氢气储运的成本降低多少了

    回收贵金属催化剂是另一门很贵的生意了
    巨魔现形记

    退一步说氢气可以是重要的化工原料,参与各种反应。比如煤炭加氢气可以人造天然气或人造汽油。

    有道理~~这样一想确实以后氢能源车是个大方向

    把氢想成电池就能理解了   当然现在成本还是太高  所以才有科学家不断在研发降低成本的办法


    催化剂不再最终反应物中,不代表没有损耗,催化剂中毒会导致其失效

    到底谁傻逼,催化剂中毒你这种初中文化水平的人估计没听说过吧
    南阳那个用铝合金做催化剂为什么会制取每公斤氢气要消耗7公斤铝?
    你上就只学会巨魔这个词么?

    比你这个知道个耗7公斤铝就急不可待出来现眼的傻逼巨魔知道得还是多点的。
    毕竟你眼里铝和铂大约都是一个玩意,铝要耗7公斤铂也一定要耗7公斤,市场上铂那么贵的价格都是大家傻逼呗。

    车载铝合金水解制氢技术主要是利用金属铝与水发生化学反应来制备氢气,属于一种制氢技术。铝水反应制氢可用下面的反应式表示:

    2Al +4H2O=2AlO(OH)+ 3H2↑

    2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑

    神特么催化剂

    不说别的问题,你说的个问题还是有答案的,答案就是能量存储。
    有电的时候水解氢把能量存起来,没电的时候利用。
    比如水电、风电等丰季和用点高峰不匹配的时候,可以利用水解氢来存储,能量密度和转换效率如果能领先电池的话,等于是更高的利用了风电和水电。
    leile,活体煞笔巨魔
    其实我幻想的汽车就应该是电解水制氢,然后氢氧发动机...
    如果能搞出正循环系统就好了
    活的弱智,连发表在自然·能源的论文都敢打个欢乐tag发出来也是不嫌丢脸
    这个就是增大比表面积的原理,道理非常简单
    在催化剂领域并不算新鲜的东西
    现在关键还是看他这个所谓的“松果结构”具体是指什么吧
    因为没看原文,这里只能猜测

    毕竟鄙人硕士毕设就是这个,大概套路还是懂得
    催化材料领域的常见思路其实就两种可能

    1)把铂材料本身做成了多孔道的“松果结构”
    这个情况的缺点在于,加工过程中铂会产生较大的损耗
    另外,可分离固体催化剂一般都是纳米级别孔道,按这个工艺,产品的精细结构可能不稳定,而微结构差异很可能引起局部湍流变化,从而造成催化效率极不稳定
    而如果是铂+有机物的超分子构型,那制备成本和难度会很高,产品结构高度不稳定

    但它的优点在于,这种把铂材料本身做成多孔道的“松果结构”,不用太担心铂的流失,另外催化材料回收循环利用方面也会容易

    2)它们是用别的材料作为多孔道的“松果结构”,然后上面又负载了铂原子——这是催化材料领域最近40年的主流,也是鄙人当年硕士的研究方向
    它的优点是的确可以大幅度提高铂原子的利用率,在制备阶段减少了铂的用量
    而且,有机高聚物制备孔道结构方面要成熟的多,单独做有机高聚物“松果结构”的难度要远远低于加工铂单质和制备超分子结构

    但它的关键缺点是铂的流失,在这种结构中,铂原子要么是靠吸附,要么是靠配位键结合
    这两种都是比较弱的结合力,在催化反应过程中很容易导致铂原子脱离
    很可能反应釜里搅一会儿后,铂就脱落的差不多了,反应后能分离出来的只是高聚物“松果结构”骨架,上面催化剂都掉的差不多了
    由于催化剂失活(或者活性降低),循环使用就得再加铂,一点都不便宜


    所以,这类技术尽管学术圈吹的很厉害,但实际工业应用上问题很大
    就鄙人当年对本领域的了解
    做“古怪结构”的“催化材料”去进行催化实验,在该领域已经玩了30-40年,发表了大量文章,实验室特别喜欢做这件事

    它真正的原因就是在于,即使你的催化实用性很低,但你做出了新结构,那么就足够发文章了
    该学科套路就是,只做出结构而没搞清功能,只能发低IF的杂志;既有结构又有功能,那就是高IF的杂志
    可那个东西是否真有工业价值,研究者根本不关心(当然也没那个能力)
    至今为止,该领域的论文成千上万,但不要说投入工业大规模生产,就是有过中试级别实验的都寥寥无几
    它们的价值其实就是发论文和申请专利

    正儿八经工业催化剂的关注点都不在这些古怪玩意的各种耍猴特性上
    工业催化剂更在意催化剂的可得性、制备成本、循环催化性能稳定,这些实验室并不注重的方面
    最关键的是转化单位氢气的用电量。

    那个铝是反应物
    哪个老师教你铝能跟水在通常如此反应?你以为等价就完了?

      -
    南阳那个原文我记得是催化剂,而且那边还强调说用过的排水还能饮用,如果铝参与反应,有大量铝离子在水中,那怎么喝?

      -
    傻逼,估计你没学过化学

      -

    哎呀妈呀,我多少年没见过你这种送脸下乡的傻逼巨魔了。
    http://news.sina.cn/gn/2019-05-26/detail-ihvhiqay1470568.d.html
    来,这是那个骗补技术的官方说明,你告诉我这跟你主楼贴的有一毛钱的相似度没有?
    就你这种初中水平化学都没有的傻逼还敢出来丢人,快点滚吧,别再给你爸妈丢脸了。

    发在nature大子刊的文章网友也可以冷嘲热讽了,敢问阁下在哪高就?

    我记得催化剂是不能参与到反应里的,或者参与到反应里,但是作为反应里的一环,最终还得反应回来,如果两个条件都不满足还叫什么催化剂
    那个新闻都有人给更改过错误,是负责项目的教授吧,贴子找不到了
    http://www.bilibili.com/video/av54067213
    关注李永乐老师,捡起你忘记的知识(并不能


    谁跟你说是通常?你弄桶油搁氧气里放着不见火星子还烧不起来呢

    我一直以为南阳那个铝是催化剂为不是反应物,我的失误也仅此而已。但你也不知道催化金属在电解液里的损耗,还张口就喷,更傻逼

    你眼里能把铝和铂看成是一个东西瞎几把算损耗,就你这样还敢骂别人傻逼?
    还是那句话,快点闭嘴,说得越多你就越丢人。

    把铝和铂看成一种东西?我说过么?你眼睛眼张屁眼上脑补出来的?
    我没读南阳那个后续一直以为以如开始宣传那样说铝是催化剂。而且电解过程中催化金属有损耗的,就算铂改变物理结构作为催化剂,照样是也是有损耗的。而你如孤儿一样张口就骂,表现得像我强奸过你妈一样,你不是傻逼是什么

    你自己把铝和铂的价格放在主楼,不就是想拿那个骗补的新闻出来带节奏暗示中科大那个也是骗子么?
    现在发现不对了想装无辜?真尼玛是又蠢又坏,而且还以为别人跟你一样蠢。还损耗,你以为人家跟你一样傻逼搞个铂催化剂要耗掉7公斤铂?
    什么都不懂就瞎几把出来丢人,还有脸打滚。

    傻逼,我想表明的是两种东西都能制氢,然而就是成本高,铂作为贵金属,成本远高于铝(当作催化剂看待),而且电解损耗大量电,制氢成本高,实用性低。另外傻逼告诉你,工业电解制氢,7公斤铂塞牙缝都不够用!傻逼!

    制氢跟发电不是同一格水

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