低溫高效製氫催化劑

據外國媒體報道：科(ke)學(xue)家(jia)們(men)開(kai)發(fa)了(le)一(yi)種(zhong)新(xin)的(de)低(di)溫(wen)催(cui)化(hua)劑(ji)，能(neng)在(zai)利(li)用(yong)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)同(tong)時(shi)產(chan)生(sheng)高(gao)純(chun)度(du)氫(qing)氣(qi)。這(zhe)一(yi)成(cheng)果(guo)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)提(ti)高(gao)以(yi)往(wang)可(ke)能(neng)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)中(zhong)毒(du)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)性(xing)能(neng)，本(ben)結(jie)果(guo)發(fa)表(biao)在(zai)於(yu)Science雜誌上。

美國能源部（DOE）布魯克海文國家實驗室的化學家JoséRodriguez及其同事Ping Liu和Wenqian Xu是研究團隊的一員
，協助描述了催化劑的結構和機理細節。Rodriguez表示，這種催化劑生產出可用於燃料電池的更純淨的氫氣。

催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)合(he)成(cheng)和(he)測(ce)試(shi)則(ze)由(you)北(bei)京(jing)大(da)學(xue)化(hua)學(xue)教(jiao)授(shou)馬(ma)丁(ding)完(wan)成(cheng)。北(bei)大(da)的(de)小(xiao)組(zu)發(fa)現(xian)了(le)這(zhe)種(zhong)具(ju)有(you)突(tu)破(po)性(xing)的(de)合(he)成(cheng)方(fang)法(fa)，這(zhe)種(zhong)獲(huo)得(de)特(te)定(ding)的(de)原(yuan)子(zi)相(xiang)位(wei)或(huo)配(pei)置(zhi)的(de)方(fang)法(fa)，是(shi)非(fei)常(chang)有(you)效(xiao)的(de)。

因為催化劑在低溫低壓下運行，將水（H₂O）和一氧化碳（CO）轉化為氫氣（H₂）和二氧化碳（CO₂），所以也可以降低運行這種所謂的“水煤氣轉移”反應成本。Rodriguez表示
，在低溫和低壓下
，能源消耗將會降低


，這套實驗裝置在較小型的設備中將更便宜，更易於使用，如汽車內的燃料電池。

催(cui)化(hua)劑(ji)由(you)分(fen)散(san)在(zai)碳(tan)化(hua)鉬(mu)基(ji)體(ti)上(shang)的(de)金(jin)納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)組(zu)成(cheng)
，這(zhe)種(zhong)化(hua)學(xue)組(zu)合(he)與(yu)氧(yang)化(hua)物(wu)基(ji)催(cui)化(hua)劑(ji)截(jie)然(ran)不(bu)同(tong)，後(hou)者(zhe)主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)在(zai)大(da)型(xing)工(gong)業(ye)氫(qing)氣(qi)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)中(zhong)為(wei)水(shui)煤(mei)氣(qi)變(bian)換(huan)反(fan)應(ying)供(gong)電(dian)。碳(tan)化(hua)物(wu)比(bi)氧(yang)化(hua)物(wu)更(geng)具(ju)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)活(huo)性(xing)，金(jin)碳(tan)化(hua)物(wu)界(jie)麵(mian)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)水(shui)煤(mei)氣(qi)變(bian)換(huan)反(fan)應(ying)特(te)性(xing)，相(xiang)較(jiao)於(yu)純(chun)金(jin)屬(shu)，其(qi)與(yu)水(shui)的(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)更(geng)好(hao)。

Rodriguez, Wenqian Xu和 Siyu Yao在國家同步加速器光源（NSLS）進行X射(she)線(xian)衍(yan)射(she)的(de)結(jie)構(gou)研(yan)究(jiu)，該(gai)測(ce)試(shi)是(shi)在(zai)工(gong)業(ye)或(huo)技(ji)術(shu)條(tiao)件(jian)進(jin)行(xing)的(de)。這(zhe)些(xie)操(cao)作(zuo)實(shi)驗(yan)揭(jie)示(shi)了(le)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)工(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)下(xia)
，包(bao)括(kuo)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)溫(wen)度(du)下(xia)結(jie)構(gou)如(ru)何(he)變(bian)化(hua)的(de)重(zhong)要(yao)細(xi)節(jie)。

憑借這些結構細節

，中國太原理工大學的訪客教授Zhijun Zuo和布魯克海文國家實驗室的化學家Ping Liu一起
，使用布魯克海文功能納米材料中心（CFN）的計算資源，開發了模型和理論框架
，解釋了催化劑的工作原理。

橡樹嶺國家實驗室納米相材料科學中心（CNMS）
，勞倫斯伯克利國家實驗室的先進光源（ALS）和中國的兩個同步加速器研究設施進行了額外研究
，加深了對該催化劑的理解。