耐毒多功能燃料電池催化劑

據外國媒體報道：目(mu)前(qian)全(quan)球(qiu)主(zhu)要(yao)國(guo)家(jia)都(dou)設(she)立(li)了(le)對(dui)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)依(yi)賴(lai)度(du)減(jian)小(xiao)的(de)目(mu)標(biao)，對(dui)環(huan)保(bao)燃(ran)料(liao)來(lai)源(yuan)的(de)需(xu)求(qiu)正(zheng)在(zai)增(zeng)加(jia)。由(you)於(yu)燃(ran)燒(shao)隻(zhi)產(chan)生(sheng)水(shui)，氫(qing)成(cheng)為(wei)了(le)未(wei)來(lai)可(ke)持(chi)續(xu)燃(ran)料(liao)的(de)一(yi)大(da)來(lai)源(yuan)。目(mu)前(qian)使(shi)用(yong)含(han)有(you)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)來(lai)釋(shi)放(fang)能(neng)量(liang)和(he)水(shui)的(de)研(yan)究(jiu)已(yi)經(jing)十(shi)分(fen)深(shen)入(ru)，然(ran)而(er)

，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)催(cui)化(hua)劑(ji)受(shou)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)中(zhong)毒(du)的(de)影(ying)響(xiang)
，而(er)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)卻(que)是(shi)商(shang)業(ye)氫(qing)氣(qi)中(zhong)常(chang)見(jian)的(de)汙(wu)染(ran)物(wu)。因(yin)此(ci)，在(zai)同(tong)一(yi)體(ti)係(xi)中(zhong)同(tong)時(shi)氧(yang)化(hua)氫(qing)氣(qi)和(he)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)是(shi)避(bi)免(mian)催(cui)化(hua)劑(ji)中(zhong)毒(du)並(bing)提(ti)高(gao)氫(qing)能(neng)源(yuan)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)有(you)效(xiao)方(fang)案(an)。

最近，一項由九州大學領導的合作項目開發出一種可以在不同pH值下分別氧化氫和一氧化碳的催化劑。催化劑是含有獨特“蝴蝶”結構的鎳和銥金屬原子的水溶性絡合物，模擬兩種酶的性質：酸性介質中的氫化酶（pH 4-7）和堿性介質中的一氧化碳脫氫酶（pH 7-10）。研究人員研究了其在1：1的(de)氫(qing)和(he)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)混(hun)合(he)物(wu)中(zhong)的(de)氧(yang)化(hua)能(neng)力(li)
，更(geng)為(wei)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)
，團(tuan)隊(dui)能(neng)夠(gou)在(zai)氧(yang)化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)分(fen)離(li)各(ge)種(zhong)中(zhong)間(jian)體(ti)
，以(yi)確(que)認(ren)催(cui)化(hua)劑(ji)中(zhong)氫(qing)和(he)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)氧(yang)化(hua)的(de)機(ji)理(li)。

第一作者
、國立碳氫中立能源研究所（WPI-I2CNER），九州大學教授Seiji Ogo表biao示shi，催cui化hua劑ji與yu氫qing反fan應ying，在zai酸suan性xing條tiao件jian下xia形xing成cheng氫qing化hua物wu絡luo合he物wu，此ci外wai，催cui化hua劑ji易yi於yu與yu一yi氧yang化hua碳tan結jie合he，在zai堿jian性xing條tiao件jian下xia氧yang化hua成cheng二er氧yang化hua碳tan。這zhe種zhong催cui化hua劑ji使shi用yong氫qing和he一yi氧yang化hua碳tan作zuo為wei能neng源yuan的de能neng力li，代dai表biao了le氫qing技ji術shu的de重zhong要yao進jin步bu。

之(zhi)後(hou)


，團(tuan)隊(dui)使(shi)用(yong)混(hun)合(he)氣(qi)體(ti)對(dui)原(yuan)型(xing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)中(zhong)催(cui)化(hua)劑(ji)進(jin)行(xing)了(le)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)中(zhong)毒(du)的(de)抗(kang)性(xing)研(yan)究(jiu)
，結(jie)果(guo)發(fa)現(xian)

，含(han)有(you)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)取(qu)決(jue)於(yu)係(xi)統(tong)pH和進料氣體組成，在低pH（酸性條件）下

，係統傾向於催化氫氣反應

，而氧化碳的氧化在高pH（堿性條件）下更快，這些趨勢與在相關酶觀察到的行為一致。

預計可以抵抗一氧化碳中毒的氫氧化催化劑將允許開發具有改進性能的氫燃料電池，這是實現可持續發展社會最終目標的重要步驟。