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美国阿贡国家实验室研发新型钴催化剂,可应用于太阳能燃料领域

2017-06-06 282浏览 标签: 催化剂

201762日,美国阿贡国家实验室(Argonne)官网公布消息称科研人员研发的新型钴催化剂,可重点应用于太阳能燃料领域。

通过将一个水分子分解成两个氢原子和一个氧原子,研发人员可以利用无限的太阳能来制造清洁能源。水分子的分解反应需要金属催化剂。目前研发人员的重点集中在钴元素,一种相对丰富且价格低廉的催化剂。整个水分解反应分为两部分。研发人员主要集中在前半部分,称为水氧化,需要转移四个质子和四个电子并最终形成氧-氧键。在水氧化过程中,钴催化剂可发挥重要作用。

 

水分解反应研发团队

 

阿贡国家实验室博士后研究员Ryan Hadt说:“钴基催化剂是人造树叶及其它材料中的活性成分,人们可以捕获阳光从而促进太阳能燃料的合成。”

研发人员利用先进光子源(Advanced Photon Source)可以直接测量钴氧化态,然后利用理论计算“交换耦合”(一个量子力学值),便可以标识穿梭在氧和钴原子之间电子旋转的关系。

研发成果发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》(《美国国家科学院院刊》)。该研究由美国能源部科学办公室资助,主要研究团队来自于美国阿贡国家实验室以及哈佛大学。

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