德国马克斯·普朗克研究所科学家研制出一种独特的拓扑手性晶体,并将其用作水解制氢过程中的催化剂。通过操控该晶体内电子自旋,科学家将水解制氢效率提升了200倍。相关论文发表于最新一期《自然·能源》杂志。
作为一种清洁燃料,氢气来源丰富、能量密度高,可替代化石燃料,用于运输、发电等多个领域。但是,目前99%的氢气来源于化石能源重整,这一过程会排放出大量二氧化碳。而水解制氢技术通过将水分子分解为氢气和氧气来生产清洁的氢气,无疑是一条极具前景的绿色能源之路。
不过,水解制氢也面临不小的挑战。其中,析氧反应便是制约其效率提升的“绊脚石”。析氧反应涉及一系列复杂且缓慢的电子转移步骤,极大地降低了水分解过程的效率,进而影响其成本效益。鉴于此,科学家正积极探索加快析氧反应的新方法。
最新研究中,科学家设计出了一种由铑、硅、锡和铋等多种元素组成的拓扑手性晶体。这些晶体的原子具有独特的左旋或右旋排列结构,使其能以特定方式与光和其他手性分子相互作用。而且,这一晶体的独特组成能高效地操控晶体内电子的自旋,使电子在水分解过程中更快速地“奔赴”氧气生成位点。
电子转移速度的加快显著提高了整体反应速率。与利用传统催化剂相比,新催化剂的加入将水分解过程的效率提高了200倍。但目前研制出的催化剂仍然含有稀有元素,未来将很快推出高效且可持续的催化剂。
科技日报北京12月18日电 (记者张佳欣)美国威斯康星大学麦迪逊分校工程师使用超音速冷喷涂技术,生产出一种新的核聚变“ ·“Apollo开放平台9.0拥有极强场景通用能力,适配环节减少40% 、代码阅读量减少90%、代码调试量减少80%,可以实现‘ 12月16日,“第六届中国行业发展高峰论坛”暨上海交通大学行业研究院五周年系列活动(上海站)成功举行。此次论坛主题为“知 文|卜金婷 田瑞颖 《自然》近日发文警告,对人工智能(AI)的不当使用或将催生大量不可靠或无用的研究,导致可重复性 据江苏省扬州市职业大学网站消息,扬州市职业大学教学督导室2023年12月28日发布《2023-2024学年第一学期教师及学生座谈 据哈尔滨工业大学机电工程学院消息,中国共产党党员,哈尔滨工业大学液压传动与控制专业的创始人、机电学院教授刘庆和同 。本文链接:新型催化剂将水解制氢效率提高200倍http://www.sushuapos.com/show-11-14781-0.html
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