环境安全的催化剂证明在氢生产中更活跃

俄亥俄州立大学工程师已经开发了一种化学催化剂,该化学催化剂可以增加氢的产生,而无需使用其他催化剂共同的有毒金属。

尽管新的催化剂仍处于测试的早期阶段,但它可能代表着使用该国煤炭供应为替代燃料汽车和设备供电的重要一步。2020欧洲杯下注官网

俄亥俄州立大学化学与生物分子工程教授Umit Ozkan解释说,该催化剂使用铁,铝和其他金属的组合从一氧化碳和水中收集氢。在测试中,催化剂的性能比市售替代品好25%。

奥兹坎(Ozkan)周三在圣地亚哥举行的美国化学学会全国会议上描述了催化剂。

在世界范围内,研究人员正在努力开发燃料电池 - 将使用化学反应发电的设备。汽车是这项技术的主要目标,专家认为,最适合汽车的燃料电池类型是氢气的一种。

“氢是最终的燃料,”奥兹坎说。“同时,我们拥有非常大的煤炭储备。如果我们能以某种方式从煤炭到氢,我们可以将这些储量以新的方式使用。”

这就是为什么俄亥俄州煤炭开发办公室和俄亥俄州发展部正在为奥兹坎的研究提供资金。

从煤中制造氢的第一步是一种称为气化的过程,该过程将煤炭转化为一氧化碳富含碳的流。但是下一步 - 从一氧化碳和水之间的反应中检索氢 - 仅在狭窄的低温范围内起作用。她说,需要新的催化剂来增强反应,尤其是对于大规模的煤气化。

到目前为止,最受欢迎的商业催化剂是由铁和有毒金属铬制成的。在氢生产过程中,催化剂可以释放铬作为副产品。当催化剂材料已经过了有用的寿命时,它需要昂贵的处置方法。

因为研究人员不完全理解为什么铁磷酸催化剂能够像它一样起作用,所以提出更环保的替代方案并不容易。

Ozkan说:“我们不仅想制造更好的催化剂,而且还要理解为什么它会更好,以及我们可以做些什么才能使其变得更好。”

她和她的团队怀疑铬在反应过程中有助于维持铁的孔结构,因此他们寻找具有相似化学结构的金属。这导致了它们进入铝,并向其他互补的金属大大增加了氢的生产。

“重要的不仅是使用哪种金属,而且是这些金属分子如何融合在一起。我们认为,我们准备催化剂的特定方式是其出色表现的关键因素。”她说。她补充说:“当我们使用类似于煤气化产生的饲料混合物测试催化剂时,保持了这种性能。”

Ozkan和她的同事们想做的接下来的事情是测试它们的催化剂是否在硫磺存在下起作用,因为来自俄亥俄州和美国东北部的大部分煤炭都是硫磺富裕的。

她指出,煤气化过程通常会去除硫。她说:“留下的金额 - 我们的催化剂可能能够处理。”

http://www.osu.edu/

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