利用平坦的表面催化反应

利用平坦的表面催化反应

一种新的方法提高化学反应的二维材料已用于生产廉价而有效的催化剂,可以从水中提取氢 — — 寻求清洁能源供应的重要一步。KAUST 的研究者开发了这种技术也可能有其他制造业 industries1 的潜在利益。

治疗二硫化钼氢等离子体中其平面上创建活性位点,使表面活性降低水的氢。

氢存储大量的可以发表电化学结合,氢气和氧气在燃料电池的能源。尽管是最轻的元素在元素周期表中,气态氢不自然地出现在地球上,因此,比赛是找到有效的过程来制造它们。

一条路线给予制氢是由电解︰ 电流通过水通过两个电极,使水分子分解为其组件氢原子和氧原子的化学反应。这所谓的析氢速度可以增加使用电极上的催化剂。

铂金是完美的材料,为这份工作,但它非常昂贵。

说谎的金正云李、 材料科学教授和来自国立交通大学和台湾国家应用研究实验室的同事在 KAUST,工程有表现出一种提高催化活性的二硫化钼,便宜得多的替代方法。

二硫化钼是二维材料石墨烯非常相似。以前的理论和实验结果验证了其优良的催化潜力和表示,析氢反应发生在其锯齿状的边缘,而其表面平整的飞机依然是化学惰性。

“二硫化钼单层只是无功的氢在它的边缘,减少水的”解释李”但我们发现其平面上创建的活性位点有效方法很大程度上激活表面反应性。

李和团队创建他们二硫化钼使用一个称为化学气相沉积的过程。转移到石墨基体样品然后放在一个真空室中,研究人员创建氢等离子体中。此过程删除一些硫原子从样品的表面。通过调整血浆样的时间,团队可以控制这些硫空缺的密度。

研究人员确认所做的更改在催化活性,也发现这一进程的一个有用的分支。二硫化钼原子成分控制也可能导致电学、 光学和磁性器件的发展。

“下一步我们希望能超越烧杯,把催化剂在实际流动单元测试中,”李说。

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