研究人员发现了一种利用采矿废料的方法,作为一种潜在的更便宜的氢燃料催化剂的一部分。
稀有金属铂(1450美元/盎司)、铱(1370美元/盎司)、钌(367美元/盎司)、钴(7万美元/吨)、镍(26000美元/吨)和铁(641美元/吨)都能引发产生氢的水裂解反应。
昆士兰大学化学与物理学院和材料科学中心的孙子奇教授和昆士兰大学化学工程学院的彭宏博士领导了一项研究,他们只用少量的这些活性金属创造了一种新的催化剂。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
他们将它们与长石结合起来,长石是在采矿废物中发现的铝硅酸盐矿物,孙教授说,一些公司每处理一吨需要支付约30美元。
在实验中,刊登在八月的封面上高级能源与可持续发展研究在美国,研究人员使用加热活化的长石纳米涂层,只包覆1%至2%的廉价活性金属,触发了水分裂反应。
水分裂包括两个化学反应,一个是氢原子,一个是氧原子,使它们分离。孙教授说。
“这种新的纳米涂层材料触发了氧进化反应,这控制了整个水分解过程的整体效率,”他说。
孙教授说,钴涂层长石是最有效的催化剂,优化这种新型催化剂可以使其表现优于原金属,甚至可以媲美铂金属的优越效率。
他说,这种新型催化剂还可能降低锂离子电池和其他依赖电化学转换的可持续能源解决方案的成本。
“这项研究可能会通过对采矿废料的再利用和在传统工业中添加新技术来增加澳大利亚的可再生能源价值链。
“像特斯拉这样的公司可能会将这种技术用于能源生产、新型电池技术等先进的能源存储解决方案,以及可再生燃料,”他说。
研究人员目前正寻求在中试规模上测试这种催化剂。
“澳大利亚丰富的铝硅酸盐和这种改性过程的简单性应该使这种新催化剂的工业规模生产容易实现,”孙教授说。
根据孙教授的说法,长石约占地壳的60%,他之前的研究激活了长石作为锂离子存储中潜在的低成本阳极。
他说,铝硅酸盐在化学上是惰性的,但热量造成的缺陷对化学反应和电子传输是有用的。
与孙教授和彭博士一同出席的还有来自昆士兰理工大学材料科学中心的研究人员,包括昆士兰理工大学理学院的Godwin Ayoko教授、Mei Jun博士和Juan Ba欧洲杯足球竞彩i博士欧洲杯线上买球,以及昆士兰理工大学工程学院的廖婷副教授。
孙教授和彭博士都专注于为新兴的可持续技术开发材料。欧洲杯足球竞彩
彭博士是利用粘土矿物和尾矿通过低成本矿物加工技术制成功能材料的专家。欧洲杯足球竞彩
他说,采矿业每年产生的废弃物数吨,澳大利亚可以用于可持续技术。
“铝硅酸盐通常存在于各种采矿尾矿中,价格非常便宜,矿业公司通常会付钱处理它,”彭博士说。
来源:https://www.qut.edu.au/