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海水大規(guī)模制氫新視角 “海洋綠能”利用或?qū)U(kuò)大
2021年12月09日 13:57:32
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點(diǎn)擊量：8316
近日，天津大學(xué)教授朱勝利團(tuán)隊(duì)和南開(kāi)大學(xué)教授程方益團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》上的論文，提出一種高活性、低成本，在工業(yè)級(jí)電流密度下依然具有良好催化穩(wěn)定性的催化劑——碳摻雜納米孔磷化鈷(C-Co2P)，為海水電解大規(guī)模制氫提供了新視角。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】大海廣闊無(wú)垠，資源豐富，不僅蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)和魚(yú)類資源，更有取之不盡，用之不竭的海洋能源。海洋能源通常指是用潮汐、波浪、海流、溫度差、鹽度差等方式表達(dá)的動(dòng)能、勢(shì)能、熱能、物理化學(xué)能等能源，即潮汐能、波浪能、海水溫差能、海流能及鹽度差能等。更廣義的海洋能源還包括海洋上空的風(fēng)能、海洋表面的太陽(yáng)能以及海洋生物質(zhì)能等。海洋能是一種具有巨大能量的可再生能源，而且清潔無(wú)污染，在綠色環(huán)保可持續(xù)發(fā)展的理念下，海洋能源是當(dāng)下研究和重點(diǎn)發(fā)展的清潔能源之一。
在世界各國(guó)宏觀政策的支持和外部環(huán)境的推動(dòng)及資金的扶持下，海洋能源經(jīng)過(guò)多年的科研與試驗(yàn)、開(kāi)發(fā)與利用，已具備了一定的技術(shù)水平和生產(chǎn)基礎(chǔ)，但是仍存在著利用率不夠充分的問(wèn)題。
2021年十月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，聚焦2030年前碳達(dá)峰目標(biāo)，對(duì)推進(jìn)碳達(dá)峰工作作出總體部署。方案中提出了非化石能源消費(fèi)比重、能源利用效率提升、二氧化碳排放強(qiáng)度降低等主要目標(biāo)，要求“集中力量開(kāi)展低成本可再生能源制氫等技術(shù)創(chuàng)新”“加快氫能技術(shù)研發(fā)和示范應(yīng)用，探索在工業(yè)、交通運(yùn)輸、建筑等領(lǐng)域規(guī)模化應(yīng)用”。
近日，天津大學(xué)教授朱勝利團(tuán)隊(duì)和南開(kāi)大學(xué)教授程方益團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》上的論文，提出一種高活性、低成本，在工業(yè)級(jí)電流密度下依然具有良好催化穩(wěn)定性的催化劑——碳摻雜納米孔磷化鈷(C-Co2P)，為海水電解大規(guī)模制氫提供了新視角。
氫能密度高、能量轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異且沒(méi)有污染，是公認(rèn)的清潔能源，是應(yīng)對(duì)環(huán)境和能源問(wèn)題的理想燃料。當(dāng)前，全球90%以上的氫氣都由碳基能源制取(煤制氫、天然氣制氫)。如果能通過(guò)與清潔電能耦合，實(shí)現(xiàn)電解水制氫，那么對(duì)于對(duì)于進(jìn)一步降低碳排放，是非常有利的。考慮到淡水資源短缺的問(wèn)題，海水制氫有重要意義。
天津大學(xué)教授朱勝利團(tuán)隊(duì)和南開(kāi)大學(xué)教授程方益團(tuán)隊(duì)制備的催化劑具有較高的電催化析氫催化活性，在模擬海水的條件下，能夠在較小的析氫過(guò)電位時(shí)，獲得較大的產(chǎn)氫電流，表現(xiàn)出良好的大電流密度穩(wěn)定性，比商用的鉑基貴金屬(Pt/C)催化劑具有更高的催化活性。
天津大學(xué)教授朱勝利表示，“目前這種催化劑還處于實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)階段，后續(xù)我們會(huì)將這種催化劑與電解水器件進(jìn)行適配，尋求工業(yè)化應(yīng)用。”
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