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海水大规模制氢新视角 “海洋绿能”利用或将扩大
2021年12月09日 13:57:32
来源：化工仪器网 作者：杨 点击量：8271
近日，天津大学教授朱胜利团队和南开大学教授程方益团队合作，发表在《先进功能材料》上的论文，提出一种高活性、低成本，在工业级电流密度下依然具有良好催化稳定性的催化剂——碳掺杂纳米孔磷化钴(C-Co2P)，为海水电解大规模制氢提供了新视角。
【化工仪器网 项目成果】大海广阔无垠，资源丰富，不仅蕴藏着丰富的矿产和鱼类资源，更有取之不尽，用之不竭的海洋能源。海洋能源通常指是用潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等方式表达的动能、势能、热能、物理化学能等能源，即潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能及盐度差能等。更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。海洋能是一种具有巨大能量的可再生能源，而且清洁无污染，在绿色环保可持续发展的理念下，海洋能源是当下研究和重点发展的清洁能源之一。
在世界各国宏观政策的支持和外部环境的推动及资金的扶持下，海洋能源经过多年的科研与试验、开发与利用，已具备了一定的技术水平和生产基础，但是仍存在着利用率不够充分的问题。
2021年十月，国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》，聚焦2030年前碳达峰目标，对推进碳达峰工作作出总体部署。方案中提出了非化石能源消费比重、能源利用效率提升、二氧化碳排放强度降低等主要目标，要求“集中力量开展低成本可再生能源制氢等技术创新”“加快氢能技术研发和示范应用，探索在工业、交通运输、建筑等领域规模化应用”。
近日，天津大学教授朱胜利团队和南开大学教授程方益团队合作，发表在《先进功能材料》上的论文，提出一种高活性、低成本，在工业级电流密度下依然具有良好催化稳定性的催化剂——碳掺杂纳米孔磷化钴(C-Co2P)，为海水电解大规模制氢提供了新视角。
氢能密度高、能量转换效率优异且没有污染，是公认的清洁能源，是应对环境和能源问题的理想燃料。当前，全球90%以上的氢气都由碳基能源制取(煤制氢、天然气制氢)。如果能通过与清洁电能耦合，实现电解水制氢，那么对于对于进一步降低碳排放，是非常有利的。考虑到淡水资源短缺的问题，海水制氢有重要意义。
天津大学教授朱胜利团队和南开大学教授程方益团队制备的催化剂具有较高的电催化析氢催化活性，在模拟海水的条件下，能够在较小的析氢过电位时，获得较大的产氢电流，表现出良好的大电流密度稳定性，比商用的铂基贵金属(Pt/C)催化剂具有更高的催化活性。
天津大学教授朱胜利表示，“目前这种催化剂还处于实验室开发阶段，后续我们会将这种催化剂与电解水器件进行适配，寻求工业化应用。”
相关论文
Electronic Structure Modulation of Nanoporous Cobalt Phosphide by Carbon Doping for Alkaline Hydrogen Evolution Reaction
Wence Xu,Guilan Fan,Shengli Zhu,Yanqin Liang,Zhenduo Cui,Zhaoyang Li,Hui Jiang,Shuilin Wu,Fangyi Cheng
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