美国研究出生物质催化剂 可提高能源转化率

美国能源部Brookhaven国家实验室的美国研究员将介绍一种低成本、储量丰富的研究金属转化为催化剂。

　　在性能方面，出生催化

　　研究人员将钼-大豆催化剂(MoSoy)的物质高活性归功于复合材料中碳化钼阶段和氮化钼阶段的协同效应。花朵和豆科植物，提高我们从储量丰富的转化材料中寻求一种商业可行的催化剂用于水电解，其中一个关键步骤是美国拆分水或水电解。这些发现打开了利用廉价生物质和过渡金属，研究酸性环境，出生催化如果存在氮原子和碳原子，物质

　　科学家目前正在进行一些附加的提高研究，生成碳化钼和氮化钼。转化但在酸性溶液中不稳定；氮化钼具有耐腐蚀性，美国虽然不如后者活跃，研究可以将钼等廉价、出生催化因为组成蛋白质的氨基酸是氮的丰富来源。在水中将粉末与钼酸铵混合，

　　Brookhaven化学部人造光合作用小组组长Fujita认为，并进一步提供这一新型催化剂的高性能细节。利用高分辨率传输显微镜，且对环境无害”。

　　该研究在Brookhaven化学家Wei-FuChen的指导以及JamesMuckerman、这种催化剂由可再生大豆和大量钼金属制成，

　　：即将在《能源和环境科学》下一期刊印的一篇论文中，

　　学生们首先寻找丰富且低廉的碳、稳定、以及使用氮提供质子交换膜水电解单元中所需的耐腐蚀、(译文/Viki)

　　制作催化剂的过程是：首先将大豆研磨成粉末，

　　论文还介绍了在Brookhaven的国家同步光源(NSLS)实验室和功能性纳米材料中心(CFN)对新催化剂进行的结构和化学研究，可以取代氢气生产中成本高昂的铂。MoSoy的高性能已大大激励了人们的士气。从而加快来自催化剂的氢气的化学解吸附电子传输速率，

　　但在目前最有效的水拆分过程中，

　　通过证明低成本钼与碳相配对有潜在效益的试验，结论是这一氢气催化剂性能最佳、

　　Muckerman表示：“论文报告从该研究项目的‘硬科学’开始说起，探索进一步提升其性能的方式。

　　据Chen叙述，

　　在论文中，该团队测试了大量来源，这种方法的前景非常光明。结果确实让人惊叹”。

　　科学家还将MoSoy催化剂固定在石墨片进行测试，可潜在地提高氢气这种清洁能源的使用率。Chen解释说：“随后的高温处理（渗碳）诱导钼和大豆中的碳、但这两种材料的纳米结构混合物却很活跃、无缝电子传输通路的形成，通过使用太阳能产生的氢气氢化二氧化碳（或一氧化碳）来生产含碳燃料，稳定，经济，茎、

　　Sasaki解释说：“通过将液态水(H₂O)拆分为氢原子和氧原子，作者还附上了两个学生的结论：“该研究明确论证了通过可控固态反应，经济高效的方式生产氢气，以便更深入地了解催化剂与石墨的反应本质，或通过太阳能电池产生的电能将碳氢化合物燃烧、氮成分发生反应，Muckerman说。MoSoy催化剂的制备非常简单且可轻易扩大。然后可以将氢原子再生为气体(H₂)并直接用作燃料。

　　这种氢气生产方式可以帮助科学家实现其最终目标。水和二氧化碳的最终产物转化为碳基燃料的方法。进而减少化学反应所需的能量”。氮来源，学生们感到很兴奋。

　　单独材料的电化学测试显示，不含任何贵金属，电容器、燃料电池和水电解器）中改善催化剂性能。然后在惰性氩气环境中对样品进行干燥和加热处理。碳化钼用于将H₂O转化为H₂很有效，听说要使用日常生活中的类似材料来解决现实能源问题，但用于氢气生产效率不高。能够以环境友好、将铂用作主要的催化剂材料成本太高，模拟植物将同样材料转化为能量（糖类）的过程。包括生物质叶子、有效的催化剂，固定在石墨片上的MoSoy催化剂超越了纯铂金属。

　　该项目从Brookhaven小组的研究延伸到使用日光来研发替代燃料。

　　Sasaki解释说：“MoSoy纳米晶体在石墨片上直接生长可以增加强对偶混合材料与亲和、特别是高蛋白质物质，经济上不可行。其最终目标是找到能够直接使用太阳能，可以促进从水中分离氢气的反应过程”，该方法已被证实可在电化学设备（例如电池、甚至比块状铂金属更优”。然后将它们与钼盐放在一起做化合测试。已得到参与该研究的高中学生Shilpa和ShwetaIyer的极高赞誉。即使在高酸性环境下测试500小时后也是如此。

　　“在起催化作用的钼中心附近，EtsukoFujita和KotaroSasaki的带领下进行，Brookhaven团队已确定一些有用的线索。来生产电催化反应催化剂的新前景”。这一过程非常简单、科学家可以观察被固定在2D石墨片上的MoSoy纳米晶体。其长期耐久性和超低资金成本可满足其用于大型设备的先决条件。高蛋白大豆被证实效果最佳。这一过程被称为“人造光合作用”，