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Science電催化文章——源于分子金屬氧化物的氧化還原介質(zhì)設(shè)計的去耦電催化分解水產(chǎn)氫
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Science在今早剛剛刊登了一篇名為“Decoupled catalytic hydrogen evolution from a molecular metal oxide redox mediator in water splitting”的文章，通訊作者為來自于University of Glasgow（格拉斯哥大學(xué)）的無機大牛Leroy Cronin教授。 我們知道，電催化分解水雖然是產(chǎn)生氫氣的一個比較有前途的途徑，但是它需要電能源源不斷的輸入來輔助這一反應(yīng)的進行。在這篇文章中，作者通過引入一種氧化還原介質(zhì)（硅鎢酸），把低壓水氧化產(chǎn)氧電極和催化產(chǎn)氫電極相連，這一設(shè)計可以不需要電能的輸入。這個方法不僅可以避免電催化反應(yīng)池中高壓氣體的產(chǎn)生（影響質(zhì)子交換膜降解的主要原因），而且還能夠消除氫氣和氧氣在低電流時的混合（氫氣和氧氣復(fù)合發(fā)生逆反應(yīng)產(chǎn)生水）。作者發(fā)現(xiàn)，這樣設(shè)計的鉑急催化體系，可以產(chǎn)生比質(zhì)子交換膜基電催化體系的最好產(chǎn)氫活性高30多倍的電催化產(chǎn)氫活性。 The electrolysis of water using renewable energy inputs is being actively pursued as a route to sustainable hydrogen production. Here we introduce a recyclable redox mediator (silicotungstic acid) that enables the coupling of low-pressure production of oxygen via water oxidation to a separate, catalytic hydrogen production step outside the electrolyzer that requires no post-electrolysis energy input. This approach sidesteps the production of high-pressure gases inside the electrolytic cell (a major cause of membrane degradation) and essentially eliminates the hazardous issue of product gas crossover at the low current densities that characterize renewables-driven water-splitting devices. We demonstrated that a platinum-catalyzed system can produce pure hydrogen over 30 times faster than state-of-the-art proton exchange membrane electrolyzers at equivalent platinum loading. 360軟件小助手截圖20140912100726.png |
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