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加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力搶占科技制高點(diǎn),為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,率先建成國家創(chuàng)新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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【中國科學(xué)報(bào)】大連化物所研發(fā)出強(qiáng)酸條件下穩(wěn)定高效電催化劑

2019-04-09 中國科學(xué)報(bào) 劉萬生 李愛龍 韓洪憲
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語音播報(bào)

  近日,中科院大連化物所研究員韓洪憲、中科院院士李燦團(tuán)隊(duì)與日本理化學(xué)研究所合作,研發(fā)出一種可在強(qiáng)酸條件下長壽命電催化分解水的廉價電催化劑,有望在大規(guī)模可再生能源制氫技術(shù)中應(yīng)用。相關(guān)研究成果發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》。

  利用光伏發(fā)電驅(qū)動電解水(PV-E)制氫,是目前最有希望的大規(guī)模利用可再生能源的制氫技術(shù)。在眾多電解水技術(shù)中,質(zhì)子交換膜(PEM)電解水技術(shù)受到廣泛關(guān)注。但是,在PEM強(qiáng)酸條件下工作時,大部分催化劑會不穩(wěn)定。目前,只有貴金屬銥(Ir)能在PEM酸性環(huán)境下穩(wěn)定工作,這極大限制了PEM電解水技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。因此,開發(fā)能夠取代貴金屬的廉價、高效且穩(wěn)定的電解水催化劑,對發(fā)展大規(guī)模低成本PEM電解水制氫技術(shù)尤為關(guān)鍵。

  研究人員基于前期的探索發(fā)現(xiàn)了γ型二氧化錳(γ-MnO2)在特殊電位窗口范圍內(nèi),可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)酸條件下穩(wěn)定電催化水分解,并實(shí)現(xiàn)了8000多小時的長壽命工作。在此基礎(chǔ)上,研究人員還利用原位光譜電化學(xué)等方法,系統(tǒng)研究了這種催化劑在強(qiáng)酸性條件下電催化水分解反應(yīng)的機(jī)理。

  最后得出結(jié)論,γ-MnO2非貴金屬電催化劑可以實(shí)現(xiàn)在強(qiáng)酸條件下長壽命分解水,為發(fā)展廉價、穩(wěn)定、高效的分解水制氫催化劑開啟了新的思路。

  (原載于《中國科學(xué)報(bào)》2019-04-09 第04版)

打印 責(zé)任編輯:侯茜

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