贵金属催化剂对水制氢的作用（贵金属催化剂对水制氢的作用有哪些）
本文目录一览：
- 1、为什么贵金属常用做催化剂?
- 2、为什么说电解水制造氢气不节能
- 3、水为什么在催化剂的作用下能变成氢气和氧气
- 4、布朗大学发现水分解制氢中铂催化作用好的真实原因
- 5、制氢机的脱氧剂有什么作用？
- 6、韩国研发低成本耐腐蚀催化剂 可降低电解水制氢的成本
为什么贵金属常用做催化剂?
贵金属催化剂(precious metal catalyst)一种能改变化学反应速度而本身又不参与反应最终产物的贵金属材料。几乎所有的贵金属都可用作催化剂，但常用的是铂、钯、铑、银、钌等，其中尤以铂、铑应用最广。它们的d电子轨道都未填满，表面易吸附反应物，且强度适中，利于形成中间“活性化合物”，具有较高的催化活性，同时还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性，成为最重要的催化剂材料。感兴趣的话道这个网站去看看
为什么说电解水制造氢气不节能
电解水制造氢气不节能是因为电解水需要消耗大量电能，且电解水工业化还处于发展阶段，仍有许多问题需要处理。
比如，通常电解槽需要高纯度的淡水资源，直接用海水会导致电极腐蚀和效率降低，而电解海水的氯碱工业需要更高的电压来实现氢气的制备，如何实现电解海水将极大地推动电解水工业化的步伐。
现有的工业化电解制氢方法主要有两种：碱性电解水制氢，聚合物电解质电解水制氢。前者通常使用较廉价的电极材料，但工作电流较低，镍钴铁复合材料作为阳极，镍基材料作为阴极，高浓度的氢氧化钠或氢氧化钾溶液作为电解液，工作温度为60-80度，工作电流为0.2-0.4 A/cm2，氢气产生量为760 N m3/h。后者由于酸性环境通常使用贵金属作为催化剂，但工作电流较高，氧化铱作为阳极，铂作为阴极，工作温度为50-80度，工作电流为0.6-2.0 A/cm2，氢气产生量大约为30 N m3/h。
水为什么在催化剂的作用下能变成氢气和氧气
你的想法是对的，能量的供给就是光子提供的，但是在写化学式的时候只在上面写上反应条件就可以了，可以不写光子，因为化学反应只是分子层面的反应，不牵扯到能量的供给问题，如同你一个化学反应需要加热供给能量一样，你写反应方程式时只需要注明反应条件，并不需要把具体能量加在反应方程式中的！
布朗大学发现水分解制氢中铂催化作用好的真实原因
科学家们早就知道，铂是目前分解水制氢的最佳催化剂。美国布朗大学（Brown University）研究人员的一项新研究表明了，为何该种贵金属如此有效，而且得出的结果并不是人们所认为的结果。
布朗大学Peterson实验室专门使用计算机模拟来设计新型催化剂，该团队计划利用新发现，开始寻找铂的替代品。
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制氢机的脱氧剂有什么作用？
制氢机的脱氧剂作用就是将氧气反应掉。
制氢机的脱氧剂其实就是负载的贵金属催化剂。例如Pt/γ-Al2O3，Pd/C等，常温下，即可使氧气和氢气反应生成水，从而将氧气除去。
韩国研发低成本耐腐蚀催化剂 可降低电解水制氢的成本
盖世汽车讯 推动以氢燃料汽车为代表的氢经济发展的关键是以低成本生产可以发电的氢气。制氢的方法有很多，如捕获副产品氢气、重组化石燃料获取氢气以及电解水制氢。其中，电解水制氢的方法是一种环保的方法，但是其中催化剂的使用是决定其效率和价格竞争力最重要的因素。因为，电解水装置需要使用铂（Pt）催化剂，以加速产氢反应以及提升耐用性。不过，虽然该催化剂的性能很好，但其成本很高，在价格方面不如其他制氢方法有竞争力。
（图片来源：韩国科学技术研究院）
根据电解质在水中的溶解状况，电解水装置也会不同。例如，采用质子交换膜（PEM）的装置，即使采用过渡金属制成的催化剂，而不是昂贵的铂基催化剂，也能够实现高速率的产氢反应。因此，有很多研究都专注于将该技术实现商业化。不过，虽然此类研究专注于实现高反应活性，但是提高此类易在电化学环境中腐蚀的过渡金属耐久性的研究却被忽视了。
据外媒报道，韩国科学技术研究院（KIST）的一个研究小组研发了一种催化剂，由具备长期耐久性的过渡金属制成，可以提高制氢效率，而且还通过克服非铂催化剂的耐久性问题，无需使用到铂。
该研究小组利用喷雾热解工艺，将少量钛（Ti）注入到低成本过渡金属磷化钼（MoP）中。由于钼价格低廉，且易于处理，因而常被用作能量转换和储能设备的催化剂，但是其弱点是容易被氧化，进而腐蚀。
研究人员发现，在催化剂合成过程中，每种材料的电子结构完全得以重构，最终实现了与铂催化剂相同的析氧反应（HER）活性。电子结构的改变解决了高腐蚀性的问题，因此该催化剂比现有的过渡金属基催化剂的耐久性提高了26倍，可加速实现非铂催化剂的商业化。
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