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 據(jù)報(bào)道，復(fù)旦大學(xué)26日發(fā)布，該校材料科學(xué)系吳仁兵、方方教授團(tuán)隊(duì)在高效非貴金屬析氫電催化劑方面獲新進(jìn)展，相關(guān)研究成果近日發(fā)表于國際期刊《先進(jìn)材料》。

　　氫能原料豐富、燃燒值高、零污染，被科學(xué)家和大眾寄予厚望。要想發(fā)展氫能技術(shù)，不可或缺的一步就是把水通過電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換成氫氣，這就是析氫反應(yīng)。但析氫反應(yīng)所需過電位較高，需要加入催化劑降低過電位，提高反應(yīng)速率。目前，貴金屬鉑是表現(xiàn)最為優(yōu)異的催化劑，但是很難進(jìn)入規(guī)?；瘧?yīng)用。而過渡族金屬元素如鐵、鈷、鎳，催化效果與鉑相比還有很大差距，這一類催化劑的效果并沒有令人滿意。

　　該研究團(tuán)隊(duì)突破了現(xiàn)有利用過渡金屬納米材料發(fā)展高活性析氫反應(yīng)電催化劑的瓶頸，創(chuàng)造性地制備出零維鈷納米粒子、一維氮摻雜碳納米管和二維石墨烯耦合而成的分級復(fù)合結(jié)構(gòu)體系，以解決過渡金屬如鐵、鈷、鎳納米顆粒對氫原子的吸附較強(qiáng)而不容易脫附、顆粒易團(tuán)聚、比表面積低、在電解液的操作環(huán)境下不穩(wěn)定等問題，取得了催化活性和穩(wěn)定性與貴金屬鉑相接近的研究成果。

　　該體系具備高導(dǎo)電率、豐富的孔隙率、鈷納米顆粒高分散性及充分暴露的活性位點(diǎn)（鈷—氮—碳），使其作為析氫反應(yīng)電催化劑時(shí)，在酸、堿電解液中的析氫催化活性已接近貴金屬鉑基催化劑。

　　專家表示，析氫反應(yīng)電催化劑研究的突破，既對電解水制氫技術(shù)的優(yōu)化產(chǎn)生了重要推動(dòng)，也為低成本條件下規(guī)模提取更高純度的氫氣提供了可能性。新成果將為更多科學(xué)研究提供一個(gè)用廉價(jià)元素替代昂貴元素的方向，也將對清潔能源產(chǎn)業(yè)特別是氫能利用領(lǐng)域產(chǎn)生較為深遠(yuǎn)的影響。