研究人员更接近氢动力汽车
研究人员已经在中国海和在美国的三个国家实验室的同事合作开发了一个基于黄金的催化剂,他们相信可以提高运行性能和氢燃料电池的效率。
该小组在《科学》杂志上发表文章说,它的催化剂在一种特殊类型的碳化钼(α- MoC)衬底上含有类似筏状的金纳米粒子,在低温下实现了高活性,同时产生了燃料电池所需的纯氢流。SMT贴片加工
研究人员说,他们获得了他们的结果利用水煤气变换(WGS)反应,将一氧化碳(CO)和水转化为氢气(H2)和二氧化碳(CO2)。该小组通过用尽所有可用的CO,净化燃料电池催化剂,净化氢气。WGS反应,这通常是用于化学物质如氨制造氢,也努力从烃类燃料的氢转移的一个重要组成部分。
“我们的反应会产生一股高纯氢气,不受有限,如果存在毒化催化剂在燃料电池内,”Christopher J. Kiely说,Harold B. Chambers的高级材料科学与工程系教授在里海。“我们对这一发展感到非常兴奋,因为它使我们更接近拥有氢燃料电池的汽车。”
Kiely说的α- MoC利用基板由Ding Ma和他的同事们在北京大学在中国的创新使该集团克服先前报道的催化WGS反应不足。
“众所周知,各种氧化物基板上负载金可能带来的WGS反应。迄今为止的症结一直是催化活性太低,而且催化剂总是不够稳定,不能长期使用。
该小组于7月28日在一篇题为“α-碳化钼(α- MoC)的Atomic layered Au簇”作为低温水煤气变换反应催化剂的报告中报告了这一结果。
除了基利,论文的作者包括Li Lu、利哈伊博士和Wu Zhou,谁赢得了他的博士学位在里海2010,现在在中国科学院北京大学教授。
其他作者都隶属于北京大学,大连理工大学,太原理工大学都在中国和合成燃料,中国,橡树岭,布鲁克黑文和劳伦斯伯克利国家实验室在美国工作的首席科学家Ding Ma,北京北京大学化学与分子工程学院工程学院教授。
在较低温度下实现高的催化活性(即低于150摄氏度所需的燃料电池组的有效运作),分散的金在硬质合金(α- MOC)代替氧化铁、氧化铈或其他还原氧化物基板以前曾用于WGS反应。新的催化剂配方比传统的催化剂更稳定,同时获得更大的活性,这是衡量催化剂效率的一个指标。
”的α-美商务部的支持,”Kiely说,“是因为它能激活水使其产生活性表面的羟基(OH)的物种,它可以与CO给氢气和二氧化碳的反应。因此,碳化物支撑在这一反应中起着非常重要的作用。
“该系统在燃料电池应用所需的温度和压力下工作得很好,其活性比以前尝试过的金基催化剂要好一个数量级。”
在完成了里海的像差校正扫描透射电子显微镜(STEM),研究组证明金存在于对α-商务部支持两种不同的形态。
“显微镜观察表明,金纳米筏只有几个原子厚,也存在个别金原子分布在支持,”Kiely说,谁指使里海的电子显微镜和纳米加工设备。
“我们测量了这两个物种在α- MOC支持下的催化活性。然后我们有选择地去除粒子,只留下原子。当我们这样做时,活动减少到不到原来水平的十分之一。这表明我们的大部分活动都来自这些筏状粒子。
文章第九基利已出版日期的科学;他还出版了四的自然。这两个出版物被认为是世界领先的科学期刊。
本月早些时候,基利收到那个领域的最高荣誉,当他被选为美国的显微镜学会会员。
MSA院士每年表彰杰出的社会成员,他们的成就和服务为推进显微镜和微量分析领域做出了重大贡献。
基利是“纳米功能颗粒材料和界面性质的杰出贡献,引用,特别是在催化材料领域,纳米颗粒自组装现象,碳材料和半导体异质界面。”
Kiely,谁也为国际知名的利哈伊显微镜的学校,在里海的材料科学与工程系历史上的第五个成员当选为MSA的家伙。还有J. Alwyn Eades,Charles E. Lyman,David B. Williams和已故的Joseph I. Goldstein。
原:Kurt Pfitzer
 ;