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新型催化剂可让铁产生氢气发电

2013-02-19 11:01
雷本祖
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  据国外媒体报道,为了使燃料电池更为商业化,工程师们希望有一种快捷并且有效的铁基质分子能够产生氢气,从而达到发电的目的。研究人员近期于《自然-化学》(Nature Chemistry)杂志上报道了这样一类的催化剂,它是第一类能够将氢直接转化成电能的以铁元素为载体的催化剂。

  该项研究的首席研究员R. Morris Bullock表示:“目前燃料电池的缺陷是使用的铂元素的价格远远高于铁。”他的团队目前正致力于分子电催化原理的研究,已经开发出了以镍和铁这类廉价的金属为载体的新型催化剂。据《自然-化学》杂志报道,这类铁催化剂每秒能够产生两分子的氢气,其效能正逐渐与一些商用催化剂相媲美。

▲ 燃料电池中的氢元素燃烧后形成电流。新型以铁元素为载体的催化剂也许能使这类催化剂的价格更为便宜

  燃料电池发电通常是通过化学能实现,一般都与氢气有关。氢分子之间的键能储存着电能,其间的两个电子以哑铃状连接着两个氢原子。

  现今一般的燃料电池通常是使用一大块铂作为催化剂,它能够使电子逸出从而形成电流,这是由铂元素的化学属性所决定的,因此化学家们不能单纯采用一些廉价的金属来代替这种昂贵的元素。研究表明,一种叫做氢化酶的分子能够让铁产生氢气。

  Bullock的同事率先对该催化剂进行了研究,他的同事首先开发了几个潜在测试分子,然后对这些分子的形状与内部电子力进行了调整以适应相应的活化部位,从而对该催化剂进行了改进。

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