2026-04-11 09:33:31
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英國萊斯特大學科學家利用超聲波實現燃料電池膜高效回收 鉑回收率達92% 引領綠色回收技術新突破
來自英國萊斯特大學的研究團隊開發出一種可擴展的溶劑浸泡結合超聲處理的新技術,可從廢舊氫燃料電池中高效回收鉑和含PFAS膜材料,實現高達92%的催化劑回收率。這一突破性成果不僅提升了燃料電池材料的回收效率,還為氫能源係統的循環經濟發展提供了可持續、低成本和環保的新路徑。
催化劑包覆膜(CCMs)guangfanyingyongyuqingranliaodianchihedianjiecaozhong,rugongjiaocheheliechedengjiaotonggongjudedonglixitong。raner,youyuguijinshubozuyuansuyuhanfujuhewumozhijianzhanfulaogu,huishouliyongjiweikunnan。laisitedaxuetuanduiyuzhuangxinwanfeng(Johnson Matthey)合作,采用有機溶劑浸泡與水相超聲聯合的方法,成功實現了在室溫條件下對催化劑與PFAS膜的高效分離。該方法無需使用強腐蝕性化學品,具有綠色、簡便且易於規模化的優勢。
“這是一種簡單且可推廣的方法,我們現在可以在無需使用強酸或其他劇毒溶劑的情況下,將PFAS膜與貴金屬分離開來,這將徹底改變燃料電池的回收方式,” 萊斯特大學化學學院的楊劍博士(Dr. Jake Yang)表示,“ranliaodianchiyizhibeishiweiqingjienengyuandezhongyaotupokou,danbozujinshudegaochengbenyizhishizhiyueyinsu。zhexiangjishudetuiguangyouwangjianliqiguijinshudexunhuanliyongtixi,shizheyiqingjienengyuanjishugengjukexingxing。”
在後續研究中,研究人員進一步開發出一種連續剝離係統,使用定製的超聲探頭(sonotrode blade)產生高頻超聲波,可在數秒內快速剝離膜層。這一過程中,超聲空化效應(微氣泡在壓力作用下迅速崩塌)產生強烈的剪切力,從而高效釋放出鉑催化劑。
莊信萬豐首席研究科學家Ross Gordon強調:“高強度超聲在分離負載催化劑的膜材料中展現出革命性的潛力,為燃料電池回收提供了全新的解決方案。”
該項技術不僅顯著提升了燃料電池的可持續性與經濟性,也為全球日益增長的氫能源需求提供了重要支撐。同時,該技術還為緩解PFAS“永久化學品”汙染問題提供了有效思路——PFAS廣泛存在於工業產品中,具有極強的環境持久性,已被證實會汙染水體並難以自然降解。
相關論文發表如下:
Tanongsak Yingnakorn, Ross Gordon, Daniel Marin Florido, Christopher E. Elgar, Ben Jacobson, Shida Li, Paul Prentice, Andrew P. Abbott, Jake M. Yang,《使用高強度超聲波快速剝離燃料電池催化劑包覆膜》,刊登於《Ultrasonic Sonochemistry》,2025年第116期,論文編號107330。
Tanongsak Yingnakorn, Jennifer Hartley, Molly E. Keal, Ross Gordon, Daniel Marin Florido, Andrew P. Abbott, Jake M. Yang,《通過有機溶液浸泡和水相超聲實現燃料電池及水電解器催化劑包覆膜剝離》,發表於《RSC Sustainability》,2025年。
翻譯人:高豐言
來源:https://fuelcellsworks.com/2025/05/20/fuel-cells/breakthrough-in-hydrogen-fuel-cell-recycling-new-soundwave-technology-recovers-92-percent-of-platinum-from-ccms