电化学分解水是一种绿色制氢方法。该过程包括在使用催化剂(反应增强物质)的条件下，通过电使电极上的水分子发生电化学反应，从而产生氢气和氧气。据国外媒体报道，来自佐治亚理工学院和佐治亚理工学院(GTRI)的研究人员开发出了一种新的水分解过程和材料，可以充分提高绿色制氢的效率。
(来源:佐治亚理工学院)
该团队希望使用混合材料作为电催化剂，以降低绿色氢气生产的成本，并使其更耐用。目前，该工艺依赖于铂、铱等贵金属组分，价格昂贵且稀有，是大规模电解制氢的首选催化剂。事实上，根据市场研究公司Wood Mackenzie的数据，在2020年，绿色氢气将占每年氢气产量的不到1%。这主要是由于催化剂的高成本。首席研究员Seung Woo Lee说:“这项工作旨在减少贵金属的使用，增加它们的活性和使用选择。”
该团队强调，金属纳米粒子和金属氧化物之间的相互作用支持了高性能混合催化剂的设计。Lee说:“在新的催化剂设计中，研究人员使用了更好的氧化物基质，其中使用了更便宜的元素。”这些混合催化剂在氧气和氢气(裂化)中都表现出优异的性能。
纳米分析
这项工作依赖于研究伙伴韩国能源研究所的计算和建模，以及庆北国立大学和俄勒冈州立大学的X射线测量，其中使用了同步加速器，这是一种足球场大小的超级X射线。Lee解释说:“X射线可以用来从纳米尺度监测水分解过程中催化剂的结构变化。研究人员可以在操作条件下探索它的氧化态或原子构型。”
GTRI的研究科学家Jinho Park表示，这项研究可能有助于降低绿色制氢过程中的设备成本门槛。除了开发混合催化剂，研究人员还微调了他们控制催化剂形状和金属相互作用的技能。关键的优先事项是减少系统中使用的催化剂数量，同时提高其耐用性，因为催化剂占设备成本的主要部分。
“研究人员希望长期使用这种催化剂，而不削弱其性能。这项研究不仅着眼于新催化剂的制造，还着眼于了解其背后的反应机理。这将为该领域的其他研究人员提供重要的见解。”
催化剂的形状
据报道，关键的发现在于催化剂的形状在制氢过程中所起的作用。Park说:“催化剂的表面结构对于决定它是否能优化制氢非常重要。因此，研究人员试图控制催化剂的形状以及金属和基质材料之间的相互作用。”
首先受益的关键应用包括燃料电池电动汽车加氢站(目前仅在加州运营)和微电网。目前，该团队正在与合作伙伴合作，利用人工智能探索高效制氢的新材料。电化学分解水是一种绿色制氢方法。该过程包括在使用催化剂(反应增强物质)的条件下，通过电使电极上的水分子发生电化学反应，从而产生氢气和氧气。据国外媒体报道，来自佐治亚理工学院和佐治亚理工学院(GTRI)的研究人员开发出了一种新的水分解过程和材料，可以充分提高绿色制氢的效率。
(来源:佐治亚理工学院)
该团队希望使用混合材料作为电催化剂，以降低绿色氢气生产的成本，并使其更耐用。目前，该工艺依赖于铂、铱等贵金属组分，价格昂贵且稀有，是大规模电解制氢的首选催化剂。事实上，根据市场研究公司Wood Mackenzie的数据，在2020年，绿色氢气将占每年氢气产量的不到1%。这主要是由于……催化剂的高成本。首席研究员Seung Woo Lee说:“这项工作旨在减少贵金属的使用，增加它们的活性和使用选择。”
该团队强调，金属纳米粒子和金属氧化物之间的相互作用支持了高性能混合催化剂的设计。Lee说:“在新的催化剂设计中，研究人员使用了更好的氧化物基质，其中使用了更便宜的元素。”这些混合催化剂在氧气和氢气(裂化)中都表现出优异的性能。
纳米分析
这项工作依赖于研究伙伴韩国能源研究所的计算和建模，以及庆北国立大学和俄勒冈州立大学的X射线测量，其中使用了同步加速器，这是一种足球场大小的超级X射线。Lee解释说:“X射线可以用来从纳米尺度监测水分解过程中催化剂的结构变化。研究人员可以在操作条件下探索它的氧化态或原子构型。”
GTRI的研究科学家Jinho Park表示，这项研究可能有助于降低绿色制氢过程中的设备成本门槛。除了开发混合催化剂，研究人员还微调了他们控制催化剂形状和金属相互作用的技能。关键的优先事项是减少系统中使用的催化剂数量，同时提高其耐用性，因为催化剂占设备成本的主要部分。
“研究人员希望长期使用这种催化剂，而不削弱其性能。这项研究不仅着眼于新催化剂的制造，还着眼于了解其背后的反应机理。这将为该领域的其他研究人员提供重要的见解。”
催化剂的形状
据报道，关键的发现在于催化剂的形状在制氢过程中所起的作用。Park说:“催化剂的表面结构对于决定它是否能优化制氢非常重要。因此，研究人员试图控制催化剂的形状以及金属和基质材料之间的相互作用。”
首先受益的关键应用包括燃料电池电动汽车加氢站(目前仅在加州运营)和微电网。目前，该团队正在与合作伙伴合作，利用人工智能探索高效制氢的新材料。
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