新型催化劑將水解制氫效率提高200倍
【化工儀器網 項目成果】近日，德國馬克斯·普朗克研究所科學家研制出一種獨特的拓撲手性晶體，并將其用作水解制氫過程中的催化劑。通過操控該晶體內電子自旋，科學家將水解制氫效率提升了200倍，相關論文發表于最新一期《自然·能源》雜志。
現如今，隨著環保意識的增強，各個國家都在尋求可用性較高的清潔能源替代傳統能源。其中，氫能憑借零污染、能量高、資源豐富、用途廣泛等優點，受到眾多科研工作者的青睞，很多人甚至將氫能視為通向未來綠色能源的鑰匙。
根據中國氫能聯盟數據顯示，2023年全國氫能產量約3550萬噸，預計到2030年和2050年，需求量分別將達到3500萬噸和6000萬噸，終端能源占比分別達5%和10%以上。
鑒于此，科學家積極探索加快制氫的方法。最新研究中，科學家設計出了一種由銠、硅、錫和鉍等多種元素組成的拓撲手性晶體。這些晶體的原子具有獨特的左旋或右旋排列結構，使其能以特定方式與光和其他手性分子相互作用。而且，這一晶體的獨特組成能高效地操控晶體內電子的自旋，使電子在水分解過程中更快速地“奔赴”氧氣生成位點。
電子轉移速度的加快顯著提高了整體反應速率。與利用傳統催化劑相比，新催化劑的加入將水分解過程的效率提高了200倍。但目前研制出的催化劑仍然含有稀有元素，未來將很快推出高效且可持續的催化劑。
未來，隨著技術的不斷優化升級，相信高效且可持續性強的催化劑將重磅問世，大大提高制氫效率，為全球能源發展事業提供有力支撐。
素材來源：科技日報
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