分享本文至 E-mail 信箱
學術引用格式
MLA
APA
EndNote(.enw)

奈米微粒可催生氫氣

美國研究人員研發出一種新的催化劑,非常適合用於產氫反應(hydrogen evolution reaction, HER)。此催化劑是由石墨烯(graphene)與其上的二硫化鉬(molybdenum disulphide, MoS2)奈米微粒所構成,將來可望取代昂貴的鉑金屬,應用於氫氣的量產技術以供應工業以及民生需求。

圖片來源:nanotechweb.org

相較於石化燃料,氫氣屬於對環境較為友善的替代能源,特別是氫氣可由取之不盡的海水中以電化學反應生成。然而,目前 HER 反應效率最佳的催化劑鉑族金屬卻有價格居高不下的問題。

史丹佛大學的 Hongjie Dai 等人最近證明了具彈性的石墨烯氧化物可作為二硫化鉬奈米微粒的理想基板,而這種混合物的電催化活性遠優於無石墨烯的二硫化鉬微粒。研究人員利用溶劑熱反應(solvothermal reaction)製作此催化劑,反應中石墨烯氧化物會被還原形成 RGO(reduced graphene oxide)。

實驗中測得的塔弗斜率(Tafel slope,反映電化學反應速率)為 41 mV/decade,大幅超越先前的 MoS催化劑。這是因為 MoS奈米微粒邊緣有大量的催化面積以及微粒與石墨烯網路耦合效果良好的緣故。

除此之外,此複合催化劑亦具有小過電位(overpotential)、大電流密度與歷經千次循環仍不減活性等優點。Dai 表示,傳統催化劑如鉑與鈀儘管催化效率很高,但價格非常不具競爭力,因此未來有可能會被低成本且高效率的 MoS2/RGO 複合催化劑取代。他們目前正著手改良催化劑,並將其整合入光電化學反應中。詳見 J. Am. Chem. Soc.|DOI: 10.1021/ja201269b。

譯者:翁任賢(成功大學物理系)
責任編輯:劉家銘
原文網址:Nanoparticles for hydrogen production—nanotechweb.org [2011-04-28]

本文來自 NanoScience 奈米科學網 [2012-04-06] 


2019 泛.知識節 要來了!

當新視野號都已經穿過太陽系的邊境,我們的大腦當然也要去探一探未知的疆域。帶著一顆永不止息的好奇心,在泛.知識節,知識永不斷線,任你漫遊吃到飽!早鳥票預購這邊走


泛科學院精選線上課程:爸媽需要搞懂的 14 堂大腦教養課(預購)

老是覺得小孩不乖?各位爸媽別煩惱,一起跟著資深心理師學習「教養心理學」,了解孩子的心理狀態和發展需求,讓親子之間溝通更順暢、關係更親密!

關於作者

主要任務是將歐美日等國的尖端奈米科學研究成果以中文轉譯即時傳遞給國人,以協助國內研發界掌握最新的奈米科技脈動,同時也有系統地收錄奈米科技相關活動、參考文獻及研究單位、相關網站的連結,提供產學界一個方便的知識交流窗口。網站主持人為蔡雅芝教授。

網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策