综合新闻 News
联系我们
  • 客服服务电话:021-64321087
  • 商业服务电话:021-64321087
  • 技术服务电话:021-64321087
  • 联系人:崔老师 
  • 服务邮箱:shxtb@163.com
  • 地址:上海市徐汇区桂林路100号8号楼107室

水分有助于燃料电池中的催化剂催化剂上的质球

日期: 2023-02-02
浏览次数: 423
来源:新广网


燃料电池的功能是通过化学反应将化学能转化为电能。当该技术足够成熟时,可以使用氢气之类的燃料而不会将CO 2排放到大气中。在燃料电池中,催化剂促进化学反应,催化剂通常是分散在耐用和反应性材料(例如氧化铈)表面上的铂纳米颗粒。
在这项研究之前,这些催化剂的活性区域已经在理想条件下,在非常低的温度和压力下进行了研究,去除了在普通工作条件下可能在设备中发现的任何污垢和水分。然而,Trieste国际高等研究学院(SISSA)和CNR-IOM Istituto Officina dei Materiali的物理学家Stefano Fabris及其同事想要在现实条件下研究一个系统,在这种情况下,在上面添加一层薄薄的水催化剂。该团队做了一些有趣的发现:似乎水分,而不是使过程效率降低,使运输中的原子“提升”,从而显着提高系统的整体效率。该研究由Fabris协调,发表在化学学会杂志上。
Fabris及其同事的工作基于计算机模拟。“这不是一个微不足道的方面,因为传统的实验技术不允许我们获得有关催化剂表面和液体如水之间界面发生情况的详细信息。这样,原子层分离了固体和水仍然是一个很大程度上尚未开发的世界,因为难以测量为行星的核心,“Fabris解释说。“压力和温度条件阻碍了实验水平的直接观察。因此,我们必须找到其他方法来研究这种现象,例如使用这些数值模拟。”
连锁反应
Fabris及其同事详细地重建了物理系统,确切地说,催化剂表面与一层或多层水分子接触,并实时观察其演化。“首先,我们注意到与催化剂接触的水部分地分解为氢离子,质子和氢氧根离子(OH-)。
CNR-IOM(Istituto Officina dei Materiali)研究员兼作品的第一作者Matteo Farnesi Camellone说,这并非完全出乎意料,并补充说这样的效果可以被想象成先验。“真正有趣的部分发生在这次崩溃之后,”Farnesi Camellone说。当表面上存在一定数量的质子和氢氧根离子时,会发生所谓的质子链:“一种弹球游戏,其中OH-基团不断地来回传递自由质子,将其结合并释放出来。过程中水分子不断形成和分解,而质子继续反弹并沿着表面长距离传播。“ 催化过程的后果是积极的。“所有这些运动都有助于在材料的活性区域之间传输分子。
“这是催化剂第一次用水进行研究。我们的研究除了表明该过程受到水分的影响外,还不仅仅是解释材料中发生的事情,这是设计更好的燃料电池的重要知识, “法布里斯说。



Hot News / 相关推荐
  • 2026 - 10 - 22
    点击次数: 2
    来源:X-MOL本文提出了一种环境无害的无铅双钙钛矿光电探测器,其构型为 FTO/PCBM/La2NiMnO6/CuI/碳。拟议设计配置已通过 SCAPS-1D 进行数值分析,通过优化吸收层厚度、受体掺杂、缺陷密度和界面质量,开发出高性能光电探测器。LNMO(鑭镍锰氧化物)作为吸收剂,在可见光近红外区域具有超过 100,000 cm-1 的高吸收系数,并且与 PCBM(苯基 C6...
  • 2026 - 10 - 21
    点击次数: 16
    来源:X-MOL三氧化钨(WO3)是一种众所周知的光致变色材料,在光照下会发生可逆的颜色变化,使其在智能窗、光存储和传感设备等领域具有广阔的应用前景。本研究通过调控水热反应温度和盐酸浓度,成功合成了一种形貌均匀且可控的WO3神经网络状结构。此外,本研究系统地考察了所制备WO3颗粒的光致变色响应时间,并筛选出响应速度最快的最佳样品。为了显著提升光致变色性能,本研究引入了稀土元素铒(Er)作为掺杂剂。...
  • 2026 - 10 - 21
    点击次数: 15
    来源:X-MOL为了寻找高效的二氧化碳还原光催化剂,稀土元素掺杂因其独特的电子结构和能级而备受关注,这些特性能够显著提高光吸收和电荷转移效率。本研究采用表面活性剂辅助水热法合成了铒掺杂的二维超薄BiOCl纳米片。铒掺杂不仅抑制了光生载流子的复合,而且进一步增强了BiOCl纳米片的光催化记忆效应。铒掺杂与预先可见光照射诱导的光催化记忆效应的协同作用,极大地调控了BiOCl纳米片的内部电子态。实验和密...
  • 2026 - 10 - 20
    点击次数: 35
    来源:X-MOL追求甲醇氧化羴基化为二甲基碳酸酯(DMC)高效催化剂的努力受限于在传统单基点/混合位点同时激活 CO 和甲醇的动力学挑战。本研究通过对双金属锌/铒-ZIF 进行热解,演示 0 了 Co–CoO x 界面工程策略,以构建 Co@NC 催化剂。系统调节锌/辅导比和热解温度控制纳米颗粒尺寸和氧化态,产生最佳催化剂 Co@NC-4,表现出高 DMC 时空产率(5.9 g DMC g cat...
  • Copyright ©Copyright 2018  2020 上海市稀土协会 All Rights Reserved 沪ICP备2020034223号-1  沪公网安备 31010402010140号
    主办单位:上海市稀土协会 指导单位:上海市稀土材料开发应用办公室 承办单位:上海稀土产业促进中心 
    犀牛云提供企业云服务