01:55 2020年10月25日
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托木斯克理工大學科學家研發出一種獲得高純立方碳化鎢的獨特技術。高純立方碳化鎢是一種有前景的材料,能夠取代昂貴的鉑催化劑並降低獲取氫燃料的成本。研究結果發表在《Journal of Alloys and Compounds》雜誌上。

氫氣廣泛用於原油加工和化肥生產,是一種環保燃料,燃燒時會產生乾淨的水。氫氣生產成本直接影響能源發展,因此許多研究團隊都在尋找用新材料替代傳統材料的辦法。

高純立方碳化鎢是這一領域可用的一種有前景的材料。科學家稱,這種材料在普通條件下非常難以獲得,要合成需要約3000攝氏度的高溫和快速冷卻速度。依靠一套獨特的科學裝置,托木斯克理工大學教授亞歷山大·西夫科夫領導的研究團隊獲得了純度高達95%的立方碳化鎢。

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© AFP 2020 / YOSHIKAZU TSUNO
這套裝置借助超高速等離子流實現高溫和快速冷卻,所使用的原材料是預先與催速劑混合的塢和炭黑的粉末,這兩種材料易於獲取且相對廉價。當等離子流進入工作室時,初始粉末在等離子化學反應中轉化為立方碳化鎢。

亞歷山大·西夫科夫向衛星社介紹說:「這樣的裝置成功地用於用電催化從水中獲取氫氣的反應,能盡可能減少使用稀有的鉑族貴金屬。」

新研發的等離子體動力學合成法能克服獲取高純立方碳化鎢的大部分限制。托木斯克理工大學的科學家聯合吉林大學和青島大學的研究者已證實該材料用於電催化制氫的巨大潛力。
未來,科學家計劃學會控制這種材料的性能,進一步提高材料的催化活性,以實現徹底棄用貴金屬的目標。

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