靠“麻球”研发出新型催化剂？绿氢制备成本和能耗实现“双降”
靠“麻球”研发出新型催化剂？绿氢制备成本和能耗实现“双降”
绿氢作为未来绿色能源革命的主力军，其制备成本和能耗问题一直是制约其大规模应用的关键瓶颈。近日，复旦大学科研团队研发出一种新型催化剂，通过创新性地采用"麻球"结构，不仅大幅降低了贵金属铱的使用量，还有效降低了电解水制氢的能耗。这一突破性成果已于北京时间14日在国际知名学术期刊《科学》上发表。
眼前这个黑色的物体就是复旦大学科研团队研制出来的新型催化剂，它有效降低了现有催化剂中金属"铱"的用量。目前，制备绿氢的催化剂以铱、铂等金属为主，铱的价格约为每克1295元，降低对"铱"的依赖，可以大大降低绿氢的制备成本。
科学家们是如何研发出这一新型催化剂的呢？他们的灵感来源于一种食物，那就是麻球。如果把催化剂比作"麻球"，那具有催化活性的贵金属就是麻球上的"芝麻"。
这是在使用冷冻电子断层扫描技术将其放大1000万倍后我们看到的"麻球"，也就是新型绿氢催化剂。
复旦大学高分子科学系教授张波介绍，传统的催化剂像一个球，而真正起作用的是它的表面，他们就想到用"麻球"结构。如果把表面的"芝麻"变成氧化铱，里面换成低成本的材料，"芝麻"是容易脱落的，把"芝麻"种在"麻球"上就不会脱落了。这样就可以降低催化剂中氧化铱的用量，相同的催化剂原来的技术是1平方米设备用20克氧化铱，现在用这种新的技术它1平方米只需要用3克氧化铱。
现阶段我国制取绿氢最成熟的方式电解水制氢还需要耗费大量电能，研究发现，新型催化剂不仅成本更低，还能降低电解水的能耗，每生产1立方米氢气能较之前节省1度电。
复旦大学高分子科学系教授张波表示，如果按照全球2050年1亿吨绿氢的需求来计算，该技术每年可节省1.12万亿度电。
新型催化剂的研制，带来制备成本和能耗的"双降"，将有望打破制约绿氢发展的瓶颈，实现规模化应用。目前该技术已进入产业化试验阶段。