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海水大規(guī)模制氫新視角 “海洋綠能”利用或?qū)U大

2021年12月09日 13:57:32 來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點擊量：8392

近日，天津大學(xué)教授朱勝利團隊和南開大學(xué)教授程方益團隊合作，發(fā)表在《先進功能材料》上的論文，提出一種高活性、低成本，在工業(yè)級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) 項目成果】大海廣闊無垠，資源豐富，不僅蘊藏著豐富的礦產(chǎn)和魚類資源，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、鹽度差等方式表達的動能、勢能、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)下研究和重點發(fā)展的清潔能源之一。
 
　　在世界各國宏觀政策的支持和外部環(huán)境的推動及資金的扶持下，海洋能源經(jīng)過多年的科研與試驗、開發(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題。
 
　　2021年十月，國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達峰行動方案》，聚焦2030年前碳達峰目標，對推進碳達峰工作作出總體部署。方案中提出了非化石能源消費比重、能源利用效率提升、二氧化碳排放強度降低等主要目標，要求“集中力量開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)教授朱勝利團隊和南開大學(xué)教授程方益團隊合作，發(fā)表在《先進功能材料》上的論文，提出一種高活性、低成本，在工業(yè)級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)異且沒有污染，是公認的清潔能源，是應(yīng)對環(huán)境和能源問題的理想燃料。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)。如果能通過與清潔電能耦合，實現(xiàn)電解水制氫，那么對于對于進一步降低碳排放，是非常有利的?？紤]到淡水資源短缺的問題，海水制氫有重要意義。
 
　　天津大學(xué)教授朱勝利團隊和南開大學(xué)教授程方益團隊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電位時，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驗室開發(fā)階段，后續(xù)我們會將這種催化劑與電解水器件進行適配，尋求工業(yè)化應(yīng)用。”
 
　　相關(guān)論文
　　Electronic Structure Modulation of Nanoporous Cobalt Phosphide by Carbon Doping for Alkaline Hydrogen Evolution Reaction
　　Wence Xu,Guilan Fan,Shengli Zhu,Yanqin Liang,Zhenduo Cui,Zhaoyang Li,Hui Jiang,Shuilin Wu,Fangyi Cheng
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