新催化剂可以改善燃料电池的性能

研究人员美国能源部的布鲁克黑文国家实验室已经发布了有关一类催化剂的重要细节,这些细节可以帮助改善燃料电池的性能。考虑到为燃料电池反应产生“清洁”氢的目的,研究人员确定了为什么两个下一代催化剂在内,包括黄金,石,钛和氧纳米材料表现出很高的活性。欧洲杯足球竞彩他们的结果将于2007年12月14日在线发布《科学杂志》。欧洲杯线上买球

燃料电池将氢和氧气混合在一起,而无需燃烧,以产生直接的电力和水。由于其高能效率,使用各种燃料来源的潜力及其零排放,它们作为运输应用的能力而具有吸引力。但是,该技术面临的一个主要问题是,富含氢的材料通常含有一氧化碳(CO),该碳在氢生产过程中形成。欧洲杯足球竞彩在燃料电池中,CO“毒物”昂贵的铂金催化剂,将氢转化为电力,随着时间的推移效率恶化并需要替换。

布鲁克黑文化学家何塞·罗德里格斯(Jose Rodriguez)说:“燃料电池反应是非常苛刻的过程,需要非常纯净的氢。”“您需要找到某种方法来消除杂质,这就是水电道转移反应发挥作用的地方。”

“水电移动”(WGS)反应将CO与水结合在一起,产生额外的氢气和二氧化碳。借助适当的催化剂,此过程可以将近100%的CO转换为二氧化碳。罗德里格斯(Rodriguez)的小组(包括布鲁克黑文化学系的研究人员,功能性纳米材料中心(CFN)和委内瑞拉中央大学,研究了两种“下一代” WGS纳米级催化剂:金铜矿氧化物和氧化物氧化物。欧洲杯足球竞彩

Brookhaven化欧洲杯足球竞彩学家Jan Hrbek说:“这些纳米材料最近被报道为WGS反应的非常有效的催化剂。”“这是一个令人惊讶的发现,因为散装黄金,散装陶瓷和二氧化钛都没有活跃作为催化剂。”

为了确定这些纳米催化剂的工作原理,研究小组开发了所谓的“逆模型催化剂”。WGS催化剂通常由分散在陶瓷或二氧化钛表面上的金纳米颗粒组成 - 少量放置在便宜的氧化物上的昂欧洲杯猜球平台贵金属。但是,为了更好地看一下表面相互作用,研究人员将陶瓷或钛纳米颗粒放在纯金表面上。欧洲杯猜球平台

罗德里格斯说:“我们首次确定,尽管WGS反应是纯黄金,但如果您在上面放了少量的陶瓷或钛,但它会变得非常活跃。”“因此,尽管这些逆催化剂只是模型,但它们的催化活性与实际交易相当,有时比实际交易更好。”

研究人员使用Brookhaven国家同步器光源的一种称为X射线光电子光谱的技术,以及扫描隧道显微镜和计算,研究人员发现催化剂的氧化物是其高活性的原因。

HRBEK说:“氧化物在纳米级具有独特的特性,并能够分解水分子,这是WGS反应中最困难的部分。”布鲁克黑文物理学家ping刘添加了:“解离水后,反应会继续消除CO。但是,如果您没有纳米氧化物颗粒,则这些都不可用。”欧洲杯猜球平台

研究人员计划继续研究NSL和CFN的这些催化剂,以进一步探索反应机制并优化其性能。这项研究的资金由美国能源部科学办公室的基础能源科学办公室提供。欧洲杯线上买球

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