薩裏大學在可持續製氫領域取得重要進展

   薩裏大學(University of Surrey)的研究人員在《ACS Applied Materials & Interfaces》的期刊上發表了題目為”第一性原理微觀動力學模型揭示了邊緣修飾的納米碳在甲烷製氫中的性能(First-Principles Microkinetic Modeling Unravelling the Performance of Edge-Decorated Nanocarbons for Hydrogen Production from Methane)”的(de)研(yan)究(jiu)論(lun)文(wen)。據(ju)薩(sa)裏(li)大(da)學(xue)的(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)稱(cheng)
，氫(qing)燃(ran)料(liao)可(ke)能(neng)是(shi)傳(chuan)統(tong)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)更(geng)可(ke)行(xing)的(de)替(ti)代(dai)品(pin)，他(ta)們(men)發(fa)現(xian)一(yi)種(zhong)無(wu)金(jin)屬(shu)催(cui)化(hua)劑(ji)將(jiang)有(you)助(zhu)於(yu)開(kai)發(fa)具(ju)有(you)成(cheng)本(ben)效(xiao)益(yi)和(he)可(ke)持(chi)續(xu)的(de)製(zhi)氫(qing)技(ji)術(shu)。

   這項研究顯示，利用邊緣修飾的納米碳作為無金屬催化劑，直接將甲烷(一種典型的溫室氣體)轉zhuan化hua為wei氫qing氣qi，取qu得de了le令ling人ren欣xin喜xi的de結jie果guo。在zai研yan究jiu的de納na米mi碳tan中zhong，氮dan摻chan雜za納na米mi碳tan在zai高gao溫wen下xia表biao現xian出chu最zui高gao水shui平ping的de產chan氫qing性xing能neng。至zhi關guan重zhong要yao的de是shi
，研yan究jiu人ren員yuan還hai發fa現xian，氮dan摻chan雜za和he磷lin摻chan雜za的de納na米mi碳tan具ju有you很hen強qiang的de抗kang碳tan中zhong毒du能neng力li，這zhe是shi催cui化hua劑ji在zai這zhe一yi過guo程cheng中zhong的de常chang見jian問wen題ti。

   進行材料科學模擬的研究員 Neubi Xavier Jr 博士說：“我wo們men的de結jie果guo表biao明ming，使shi用yong邊bian緣yuan修xiu飾shi的de納na米mi碳tan作zuo為wei催cui化hua劑ji可ke能neng會hui改gai變bian氫qing工gong業ye的de遊you戲xi規gui則ze，為wei傳chuan統tong金jin屬shu催cui化hua劑ji提ti供gong具ju有you成cheng本ben效xiao益yi且qie可ke持chi續xu的de替ti代dai品pin。同tong時shi，這zhe個ge過guo程cheng消xiao除chu了le甲jia烷wan
，甲jia烷wan是shi一yi種zhong與yu全quan球qiu變bian暖nuan有you關guan的de化hua石shi燃ran料liao。”

   氫燃料是一種清潔的可再生能源
，有可能減少碳排放並緩解人類對化石燃料的依賴。當用作燃料時，氫可以為車輛提供動力、發電和為建築物供暖。氫燃料的唯一副產品是水蒸氣，使其成為傳統化石燃料的環保替代品。

   然(ran)而(er)
，氫(qing)燃(ran)料(liao)的(de)生(sheng)產(chan)目(mu)前(qian)主(zhu)要(yao)依(yi)賴(lai)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)，該(gai)過(guo)程(cheng)會(hui)產(chan)生(sheng)大(da)量(liang)碳(tan)排(pai)放(fang)。並(bing)且(qie)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)製(zhi)氫(qing)需(xu)要(yao)用(yong)到(dao)金(jin)屬(shu)催(cui)化(hua)劑(ji)，金(jin)屬(shu)礦(kuang)產(chan)資(zi)源(yuan)的(de)開(kai)采(cai)以(yi)及(ji)金(jin)屬(shu)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)製(zhi)備(bei)會(hui)對(dui)環(huan)境(jing)產(chan)生(sheng)負(fu)麵(mian)影(ying)響(xiang)。因(yin)此(ci)，開(kai)發(fa)可(ke)持(chi)續(xu)的(de)製(zhi)氫(qing)方(fang)法(fa)和(he)催(cui)化(hua)材(cai)料(liao)對(dui)於(yu)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)氫(qing)燃(ran)料(liao)作(zuo)為(wei)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)的(de)潛(qian)力(li)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。

   該研究由薩裏大學可持續能源和計算化學領域的專家Marco Sacchi博士領導的團隊進行，他們結合量子化學
、熱力學和化學動力學來開發最有效的納米碳邊緣修飾製氫技術。

          Sacchi博士說：“製zhi氫qing催cui化hua劑ji麵mian臨lin的de最zui大da挑tiao戰zhan之zhi一yi是shi它ta們men可ke能neng會hui遇yu到dao碳tan中zhong毒du的de問wen題ti。但dan是shi我wo們men的de研yan究jiu發fa現xian
，氮dan和he磷lin摻chan雜za的de納na米mi碳tan可ke以yi很hen好hao地di解jie決jue這zhe個ge問wen題ti。這zhe使shi可ke持chi續xu氫qing氣qi生sheng產chan向xiang前qian邁mai出chu了le一yi大da步bu。”

編譯:沈亞皓

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