伯克利實(shí)驗(yàn)室開發(fā)新型納米催化材料提升甲醇制氫效率

      今日為您揭示一項(xiàng)來自科技先鋒的創(chuàng)新突破！ 由杰出的勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室分子實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型納米催化材料，正引領(lǐng)著甲醇制氫效率的嶄新紀(jì)元。 他們?cè)O(shè)計(jì)并合成出直徑僅為1.5納米的超小型鎳納米簇，巧妙地沉積在缺陷豐富的氮化硼納米片上，形成了極具催化活性的Ni/BN催化劑。 這一突破性成果旨在解決傳統(tǒng)催化劑面臨的高成本、低效率和穩(wěn)定性問題，為氫能源的廣泛應(yīng)用提供了可能。

      不同于以往依賴貴金屬的高昂成本，這種由鎳金屬制成的催化劑堅(jiān)固耐用，潛力巨大。 它在清潔脫氫過程中展現(xiàn)出卓越的活性和選擇性，能高效地從甲醇等液體載體中分離氫原子。 研究人員Urban及其團(tuán)隊(duì)通過優(yōu)化策略，聚焦于微小且均勻的鎳金屬簇，巧妙地?cái)U(kuò)展了反應(yīng)表面，克服了可能的團(tuán)聚問題。

      主要研究人員Chuckhole Zhang和Ji Su的巧思在于將鎳金屬簇沉積在2D硼氮基板上，基板的原子層面凹窩網(wǎng)絡(luò)確保了簇的均勻分布和穩(wěn)固固定，從而避免了性能上的障礙。 這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅優(yōu)化了催化性能，還揭示了催化劑在形成和沉積過程中關(guān)鍵因素，為未來的研究提供了寶貴啟示。

      通過美國能源部的先進(jìn)光源工具和計(jì)算建模方法，研究團(tuán)隊(duì)深入探究了材料的特性變化，發(fā)現(xiàn)金屬簇在2D薄片中獨(dú)特的幾何和電子結(jié)構(gòu)使其成為高效催化劑。 這些微小團(tuán)簇的特性，如裸露的金屬原子和簡(jiǎn)化脫氫反應(yīng)步驟，使得它們?cè)诒３譄o污染的同時(shí)，展現(xiàn)出驚人的活性。

      伯克利實(shí)驗(yàn)室的杰出科學(xué)家們正在不斷優(yōu)化這個(gè)系統(tǒng)，他們的目標(biāo)是開發(fā)更經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定且高效的催化劑，為液體化學(xué)載體中的氫氣提取工藝帶來革命性突破。 未來，我們有理由期待這項(xiàng)技術(shù)在推動(dòng)清潔氫能源發(fā)展上發(fā)揮更大的作用。