主要观点总结
张兵教授及其团队在浙江大学进行了一项关于电解水制氢技术的关键材料研究,成功造出一种低贵金属载量的双功能催化剂。该催化剂用于电解水制氢技术中,能够在长时间运行中保持性能稳定,并可同时作为阴极析氢和阳极析氧催化剂,有助于降低质子交换膜电解水制氢技术的成本。该研究通过采用逆向思维设计析氧催化剂,并成功将其应用于实际生产中,解决了一些现实应用中的问题。相关论文已发表在《Journal of the American Chemical Society》上。
关键观点总结
关键观点1: 研究成果概述
张兵教授团队成功制造了一种低贵金属载量的双功能催化剂,用于电解水制氢技术中。该催化剂具有优良的催化效率和稳定性,可降低质子交换膜电解水制氢技术的成本。
关键观点2: 研究背景与意义
随着绿色氢能的需求增长,降低质子交换膜电解水制氢技术的成本并提高其市场竞争力成为研究热点。该团队的研究成果有助于解决这一问题。
关键观点3: 研究过程与关键突破
团队通过与企业交流和查阅文献,确定了研究方向和策略。他们采用逆向思维设计析氧催化剂,并通过实验验证了其有效性。在器件验证环节,团队遇到了挑战,但通过请教专家和咨询企业,最终提高了器件验证速度。
关键观点4: 研究亮点
该研究将少量的贵金属钌掺杂到四氧化三钴中,构筑了钌-O-钴协同位点,产生了较高的单位质量催化活性。同时,通过引入少量单分散铂,稳定了金属的氧键,提升了催化剂在高电流密度下的稳定性。
关键观点5: 研究的实际应用与未来计划
该团队强调科研不能闭门造车,需要与产业界结合。他们拟定了两种候选计划,一是优化催化剂结构,二是拓展催化剂在电催化小分子转化等领域的应用。同时,他们也欢迎有合作意向的科研团队和其他领域的专家进行交流。
文章预览
一次和企业的交流,让浙江大学 张兵 教授和团队的课题少走了不少弯路。如果不是这次和业界的交流,他就不会知道必须避开使用碳载体,也就不会如此顺利地将论文发在 JACS 上。 图 | 张兵(来源: 张兵 ) 在这篇论文之中, 该课题组造出一种低贵金属载量的双功能催化剂,并将其用于电解水制氢技术之中。 该催化剂运行 100 小时性能无明显下降,既可以作为阴极析氢催化剂,也可以作为阳极析氧催化剂,能进一步降低质子交换膜电解水制氢技术的成本。 而且它在提升催化效率的同时还能降低能耗,因此还能提升质子交换膜电解水制氢技术的市场竞争力。 考虑到铂和钌等贵金属的广泛应用,预计该催化剂也有望用于其他催化领域,比如用于析氯反应和加氢反应之中。 (来源: JACS ) 用逆向思维设计析氧催化剂 2021 年 9 月,自从 张兵 加入浙
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