科技日报北京10月22日电(记者刘霞)韩国科学技术院研究团队开发出一种直接接触光热退火平台,能在短短0.02秒内产生高达3000℃的超高温,快速合成高性能催化剂。与传统方法相比,这项超快光热工艺不仅大幅降低了制氢能耗,更将制氢效率提升了5倍,为清洁能源商业化铺平了道路。相关研究成果发表于美国化学会旗下《纳米》杂志。
研究示意图。图片来源:美国化学会《纳米》杂志
据研究团队介绍,该平台利用强大的光热效应,将化学性质不活泼的纳米金刚石前体,转化为具有高导电性和催化活性的“碳纳米洋葱”。
“碳纳米洋葱”由多层同心石墨壳构成,具有高导电性、大比表面积和优异化学稳定性,是理想的催化剂载体。然而传统合成方法步骤繁琐、能耗高、耗时长,限制了其规模化应用。
为突破这些限制,研究团队将纳米金刚石前体与吸光炭黑混合,再用氙灯施加强脉冲光。分子动力学模拟证实,仅需0.02秒,纳米金刚石就转化为“碳纳米洋葱”。
该技术的另一大亮点是实现了“碳纳米洋葱”合成与单原子催化剂功能化的同步进行。当混合物中加入铂等金属前体时,它们会分解成单个原子,并牢牢锚定在新生成的“碳纳米洋葱”表面。随后的快速冷却过程可有效防止原子团聚,完美实现了一步合成与功能化。
研究团队已制备出包括铂、钴、镍在内的8种高密度单原子催化剂。其中,铂-碳纳米洋葱催化剂的析氢效率达到传统催化剂的6倍,且贵金属用量显著减少。这项技术展现了在规模化、可持续制氢领域的巨大应用潜力。
根据12月13日发表于《自然》上的两项研究,澳大利亚北部和中部地区的土著是地球上基因最独特的群体,他们的基因变异率很高, 未来航天会是什么样?它会是在现有技术的基础上缓慢地进步吗?还是会以一种更激进、更意想不到的方式向前?人们能否实现类似 研究生教育是高等教育的最高层次,是衡量一个国家高等教育竞争力的关键标志,是拔尖创新人才自主培养的主渠道。在研究 中新网上海12月19日电 (记者 许婧)上海交通大学分析测试中心实验动物中心新大楼启用仪式19日举行。随着新大楼的落成,一 陈志潜(1903—2000),生于四川成都。公共卫生学家、医学教育家、中国近现代农村公共卫生体系的开创者。1929年毕业于北京协 如果有一只眼睛,能帮我们一直看到中国南海海底深处,会看到什么? 除了深邃黑暗的海洋,慢慢爬动的潜铠虾和海底岩石等,好像还有 。本文链接:超快光热工艺0.02秒产生3000℃高温http://www.sushuapos.com/show-11-27383-0.html
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