亥姆霍兹研发新型绿氢催化剂

位于柏林的CatLab研究平台旨在推进与能源转型相关的新型催化剂材料的研发。这个为期五年的项目旨在为基础研究和工业界之间搭建一座桥梁。来自亥姆霍兹柏林研究所、柏林工业大学和柏林自由大学的一个研究团队使用纳米结构的硅化镍作为电解水的催化剂，显著提高电极阳极的氧气反应的效率。

以太阳能或风能进行电解，可以实现以碳中和的方式生产绿氢，但这些反应的效率不高，生产绿氢极其缓慢。为了加快速度，通常需使用由贵金属（如铂、钌或铱）制成的催化活性材料。然而，要实现大规模生产，催化剂必须由广泛存在且价格低廉的元素制成。镍基材料被认为是很好的候选材料。镍是抗腐蚀的，几乎没有毒性，同时价格低廉。到目前为止，能源密集型的高温工艺一直被用来生产镍基催化剂材料。由Prashanth Menezes博士领导的团队现在已经找到了一种“温和”的化学方法来生产基于金属间镍硅纳米晶体的高效催化剂——将镍元素与硅相结合，并通过化学反应实现纳米结构，由此产生的材料具有出色的催化性能。结晶的硅化二镍Ni2Si在阳极作为碱性氧气反应的预催化剂：在工作条件下，在表面形成的镍（氧）氢氧化物是一种活性催化剂。值得注意的是，水电解与有机氧化反应相配合，还能够产生具有工业价值的腈化合物。这种电合成方法可以增加阴极的氢气产量，同时在阳极提供有价值的工业产品。

与基于镍、钴、铁、钌和铱的现代催化剂相比，纳米多孔Ni2Si的活性更高，并在工业条件下长期保持稳定。为了更详细地了解Ni2Si，该团队结合了各种测量方法，包括元素分析、电子显微镜和BESSY II的现代光谱测量。Menezes表示，在未来，工业碱性水电解器甚至也可以配备这种纳米多孔镍硅化物涂层。获 取 更多前沿科技 研究 进展访问：https://byteclicks.com