氫能時代加速到來
非晶態合金催化劑或可助力破解製備成本高難題
2026-04-16 12:05:30
本報記者 趙萍
正是冬去春來、乍暖還寒的時候,3月的山城卻已春風習習、花繁草綠。3月21日,全國首屆非晶態合金催化劑在催化領域的研究與應用研討會召開,來自全國非晶合金、催化等相關領域的專家學者、企業代表等齊聚重慶,就非晶態合金在催化領域的最新研究成果進行分享、交流和探討,展望了非晶態合金催化劑在相關領域的應用前景,並提出了相關發展建議。
會上,多位嘉賓表示,氫氣是能量密度極高的清潔能源載體,氫能被定位為能源“搬運工”,具有較強的可儲存能力。在目前的3種氫能中,由於灰氫、藍氫會帶來一定的汙染,由電解水製備的綠氫可能是氫能的最理想狀態。但目前綠氫仍麵臨生產成本高、缺少專用基礎設施、製(zhi)取(qu)過(guo)程(cheng)中(zhong)能(neng)量(liang)損(sun)失(shi)嚴(yan)重(zhong)等(deng)難(nan)題(ti),因(yin)此(ci),與(yu)會(hui)嘉(jia)賓(bin)提(ti)出(chu),研(yan)發(fa)高(gao)效(xiao)持(chi)久(jiu)且(qie)低(di)成(cheng)本(ben)的(de)催(cui)化(hua)劑(ji),同(tong)時(shi)利(li)用(yong)過(guo)剩(sheng)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)進(jin)一(yi)步(bu)降(jiang)低(di)綠(lv)氫(qing)成(cheng)本(ben),有(you)助(zhu)於(yu)綠(lv)氫(qing)進(jin)入(ru)主(zhu)流(liu)能(neng)源(yuan)行(xing)業(ye)。
tongshi,yuhuijiabinjieshao,feijingtaihejincuihuajibijingtaicailiaoxianshichulegengyoudecuihuaxingneng,muqianzaishuiziyuanchulifangmianxianshichujiaohaodeyingyongxiaoguo,huokejiangdidianjieshuizhiqingchengben,jiasudianjieshuizhiqingjishuzouxiangchengshu。
根據相關研究成果,非晶合金結構具有長程無序化、不飽和位點多、各向同性等特點。相較於晶體催化劑,非晶態合金催化劑有4大(da)優(you)勢(shi)。一(yi)是(shi)不(bu)飽(bao)和(he)位(wei)點(dian)豐(feng)富(fu),有(you)較(jiao)高(gao)的(de)活(huo)性(xing)位(wei)點(dian)密(mi)度(du),可(ke)吸(xi)附(fu)量(liang)大(da)。二(er)是(shi)受(shou)晶(jing)界(jie)和(he)晶(jing)格(ge)限(xian)製(zhi)小(xiao)。三(san)是(shi)耐(nai)蝕(shi)性(xing)強(qiang),在(zai)低(di)溫(wen)時(shi)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)催(cui)化(hua)穩(wen)定(ding)性(xing)。四(si)是(shi)非(fei)晶(jing)異(yi)質(zhi)結(jie)具(ju)有(you)高(gao)度(du)的(de)界(jie)麵(mian)晶(jing)格(ge)失(shi)配(pei),可(ke)觸(chu)發(fa)不(bu)尋(xun)常(chang)的(de)電(dian)催(cui)化(hua)過(guo)程(cheng)。總(zong)的(de)來(lai)看(kan),非(fei)晶(jing)態(tai)合(he)金(jin)具(ju)有(you)豐(feng)富(fu)的(de)表(biao)麵(mian)活(huo)性(xing)位(wei)點(dian)、獨特的電子結構、化學均勻性、高殘餘應力,不會出現位錯、晶界等缺陷,具有良好的耐腐蝕性等,也因此造就了其優異的降解效率和催化穩定性。
與會嘉賓在會上也分享了非晶薄帶催化劑、非晶納米催化劑、非晶絲材催化劑等在電解水領域的最新研究成果,其中Fe基非晶絲材在電解水領域可直接作為自支撐電極,不僅製備成本低、催化活性好、穩定性高,還具有優異的綜合性能。
不過,盡管我國近年來在非晶態合金催化劑領域取得了令人矚目的研究成果,並取得了一係列創新突破,但在非晶態合金催化劑的設計、製zhi備bei和he性xing能neng調tiao控kong,特te別bie是shi長chang期qi穩wen定ding性xing和he使shi用yong壽shou命ming等deng方fang麵mian,仍reng麵mian臨lin許xu多duo科ke學xue難nan題ti和he挑tiao戰zhan,同tong時shi與yu國guo際ji先xian進jin水shui平ping相xiang比bi,在zai某mou些xie方fang麵mian仍reng存cun在zai一yi些xie差cha距ju。
基於此,就如何加速非晶態合金催化劑的高質量發展,與會嘉賓提出3點建議。
一(yi)是(shi)加(jia)強(qiang)跨(kua)學(xue)科(ke)的(de)合(he)作(zuo)與(yu)交(jiao)流(liu)。發(fa)展(zhan)非(fei)晶(jing)態(tai)合(he)金(jin)催(cui)化(hua)材(cai)料(liao)需(xu)要(yao)多(duo)領(ling)域(yu)的(de)知(zhi)識(shi)與(yu)技(ji)術(shu)的(de)支(zhi)持(chi),隻(zhi)有(you)加(jia)強(qiang)不(bu)同(tong)學(xue)科(ke)之(zhi)間(jian)的(de)合(he)作(zuo)和(he)協(xie)同(tong),才(cai)能(neng)夠(gou)在(zai)非(fei)晶(jing)態(tai)合(he)金(jin)催(cui)化(hua)材(cai)料(liao)的(de)設(she)計(ji)、合成及應用等方麵取得更好的突破。
二(er)是(shi)注(zhu)重(zhong)創(chuang)新(xin)與(yu)應(ying)用(yong)相(xiang)結(jie)合(he)。與(yu)會(hui)嘉(jia)賓(bin)認(ren)為(wei),要(yao)善(shan)於(yu)把(ba)基(ji)礎(chu)研(yan)究(jiu)與(yu)應(ying)用(yong)結(jie)合(he)起(qi)來(lai),隻(zhi)有(you)將(jiang)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)轉(zhuan)化(hua)為(wei)真(zhen)正(zheng)能(neng)夠(gou)應(ying)用(yong)到(dao)工(gong)業(ye)上(shang)的(de)產(chan)品(pin)和(he)技(ji)術(shu),才(cai)能(neng)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)高(gao)整(zheng)體(ti)科(ke)學(xue)水(shui)平(ping),形(xing)成(cheng)新(xin)質(zhi)生(sheng)產(chan)力(li)。
三是加強國際間的交流與合作。催化領域是一個全球化的領域,各國之間的交流與合作對於推動催化科學的發展具有重要的意義。
《中國冶金報》(2024年03月27日 03版三版)
來源:
編輯:宋玉錚
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