蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種方法，可在潛在低成本催化劑中使用部分采礦廢料，以生產(chǎn)氫燃料。

（圖片來源：昆士蘭科技大學(xué)）

通過水裂解反應(yīng)生產(chǎn)氫氣，需要用稀有的鉑（1450美元/盎司）、銥（1370美元/盎司）和釕（367美元/盎司）來觸發(fā)反應(yīng)，或者是價(jià)格更低但略具活性的金屬，包括鈷（70000美元/噸）、鎳（26000美元/噸）和鐵（641美元/噸）。

昆士蘭科技大學(xué)化學(xué)物理學(xué)院（QUT School of Chemistry and Physics）和昆士蘭科技大學(xué)材料科學(xué)中心（QUT Centre for Materials Science）的Ziqi Sun教授和昆士蘭大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院（School of Chemical Engineering at the University of Queensland）的Hong Peng博士領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)研究，僅使用少量這些活性金屬，就可以制造出一種新催化劑。研究人員將這些活性金屬與采礦廢料中的長(zhǎng)石、鋁硅酸鹽巖石礦物結(jié)合在一起。據(jù)介紹，為了處理這些礦物廢料，有的公司大約需要每噸花費(fèi)30美元。

在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，研究人員使用帶納米涂層的熱活化長(zhǎng)石，來觸發(fā)水裂解反應(yīng)，該納米涂層中僅含1-2%的低成本活性金屬。Sun教授表示：“水分解涉及兩類化學(xué)反應(yīng)，一類是與氫原子發(fā)生反應(yīng)，另一類是與氧原子發(fā)生反應(yīng)，以使其分開。新的納米涂層材料激發(fā)了析氧反應(yīng)，該反應(yīng)控制著整個(gè)水分解過程的整體效率?！?/p>

研究人員表示，鍍鈷長(zhǎng)石最為有效，而且對(duì)新催化劑進(jìn)行優(yōu)化，可以看到其表現(xiàn)優(yōu)于原始金屬，甚至可以媲美鉑金屬的卓越效率。對(duì)于鋰離子電池和其他依賴電化學(xué)轉(zhuǎn)換的可持續(xù)能源解決方案來說，新催化劑可能還有助于降低成本?！跋?a class='link' target='_blank'>特斯拉這樣的公司，可能會(huì)將這項(xiàng)技術(shù)用于能源生產(chǎn)、新電池技術(shù)等先進(jìn)的能源儲(chǔ)存解決方案，以及可再生燃料。”

研究人員希望在中試規(guī)模上測(cè)試這些催化劑。Sun教授表示：“澳大利亞擁有豐富的鋁硅酸鹽，而且這種改性過程很簡(jiǎn)單，因此，這種新型催化劑很容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)?！?/p>

長(zhǎng)石約占地殼含量的60%。鋁硅酸鹽在化學(xué)上是惰性的，然而加熱造成的缺陷，有利于化學(xué)反應(yīng)和電子傳輸。Peng博士表示：“鋁硅酸鹽普遍存在于各種采礦尾料中，價(jià)格非常便宜，礦業(yè)公司通常需要花錢處理這些尾料?！?/p>

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