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通過將更昂貴的金屬與鋁硅酸鹽巖石結(jié)合，催化劑價(jià)格暴跌。
實(shí)現(xiàn)更便宜的氫燃料的主要障礙之一是與水分解電解過程中所需的稀有金屬催化劑相關(guān)的費(fèi)用。
常規(guī)使用的稀有金屬包括價(jià)格昂貴的鉑、銥和釕。
在撰寫本文時(shí)，鉑金的價(jià)格約為每盎司1450美元，銥為每盎司1370美元，釕為每盎司367美元。其他金屬也曾被用來生產(chǎn)更便宜的氫燃料，但它們?nèi)匀缓馨嘿F，而且活性較低，這降低了反應(yīng)的效率。這些金屬包括鈷(每噸7萬美元)、鎳(每噸2.6萬美元)和鐵(每噸641美元)。
澳大利亞的研究人員領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)旨在降低這些成本的研究。他們的策略是只使用少量的活性材料，并將它們與便宜得多的材料結(jié)合，創(chuàng)造一種新的催化劑。研究人員由昆士蘭大學(xué)化學(xué)與物理學(xué)院和材料科學(xué)中心的孫子奇教授和昆士蘭大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院的彭宏博士領(lǐng)導(dǎo)。
這種更便宜的氫燃料電解催化劑是由采礦廢料組合而成的。
研究人員將少量的活性金屬與被稱為長石的鋁硅酸鹽巖石材料結(jié)合在一起，長石是在采礦廢料中發(fā)現(xiàn)的。據(jù)孫教授說，一些礦業(yè)公司僅為處理這些材料就支付了每噸30美元左右的費(fèi)用。
上個(gè)月，《高級(jí)能源與可持續(xù)發(fā)展研究》雜志的封面刊登了這項(xiàng)研究。該團(tuán)隊(duì)能夠使用加熱活化的長石觸發(fā)電解反應(yīng)，這些長石只被納米涂層了1%到2%的反應(yīng)材料，這是光譜中較便宜的一端。
“水的分裂涉及兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)——一個(gè)是氫原子，一個(gè)是氧原子——導(dǎo)致它們分離，”孫教授解釋說。“這種新的納米涂層材料觸發(fā)了氧進(jìn)化反應(yīng)，這控制了整個(gè)水分解過程的整體效率。”
根據(jù)教授的說法，包裹鈷的長石達(dá)到了最大的效率水平，并為新創(chuàng)造的催化劑提供了最佳的優(yōu)化。此外，這對更便宜的氫燃料是有希望的，因?yàn)樾碌拇呋瘎┛梢猿^原材料，并可能達(dá)到一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)它們的效率變得比鉑金屬更高。
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