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芬兰阿尔托大学成功开发出可减少铂金属使用量的电催化剂制备方法

2017-03-27 138浏览 标签:

2017年3月23日,芬兰阿尔托大学的研究人员成功开发出一种电催化剂的制备方法,其仅使用现有的商业产品中所用量百分之一的铂金属。这种减少了铂金属需求的电催化剂其活性同现有的商业产品相当,价格却会随着铂这种贵金属用量的减少而下降。这种制备方法利用的是铂在碳纳米管上的沉积会形成较小颗粒的特点。



金属铂作为在电化学反应中常用的催化剂材料,在诸如电能储蓄、燃料电池、催化转化和许多其他化学工艺中都起着重要的作用。然而作为一种贵金属,铂高昂的价格成为了限制与之相关产业,尤其是可再生能源这类新型产业发展的瓶颈。

芬兰阿尔托大学的研究人员此次所开发的一种电催化剂的制备方法,通过利用单壁碳纳米管的特性,有效减少了催化剂中金属铂的含量。研究人员发现当铂沉积在碳纳米管表面上时,可以形成仅有几个原子组成的颗粒,而在其他材料上,比如石墨烯等,则会形成较大的颗粒。铂可以在碳管的曲面上形成小而稳定的催化活性颗粒,在保证催化剂活性的前提下显著降低了铂的用量。

现在用于储存风能等间歇能源的电解槽,其三分之一左右的成本来自于其中使用的电催化剂,减少电催化剂所需要的铂用量将使得这种存储形式的成本显著降低。此外,铂金属属于欧盟关键原材料清单,意味着其或极度稀缺,或存在地缘政治问题,这也是为何欧盟一直力图减少铂的使用。

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