新皇冠体育研究改变了对绿色氢催化剂寿命的认识

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诺曼,俄克拉荷马州。发表在《自然催化》杂志上的一项新皇冠体育研究颠覆了人们长期以来对氧化铱寿命的看法。氧化铱是一种最先进的催化剂材料，用于产生绿色氢，在工业脱碳和推进清洁能源方面发挥着关键作用。皇冠体育教授Kasun Gunasooriya博士是实现这一突破的皇冠体育研究团队的一员。

皇冠体育研究结果的新颖之处在于发现了氧化铱在使用过程中结构的变化。科学家们发现，长时间使用后，铱并没有完全变成无定形，而是形成了短程有序模式。

“我们一直认为催化剂是一种刚性结构，在反应条件下不会发生显著变化。但实际上，当你长期操作这些设备时，材料会发生巨大变化，在水电解过程中，材料会溶解在酸性环境中，这是高应用潜力的。”

他把催化剂比作手机电池：在购买时，手机电池的效率是100%，但在五年内，电池的容量可能会下降到75%或更低。

“当我们试图模拟这些短程催化剂表面模式时，我们发现这些新产生的表面铱原子比原来的铱原子更活跃，”他补充说。

这一发现可能意味着绿色氢的大量节省。虽然氢气本身是无色的，但在不同的制氢方法中，使用不同的颜色来分类排放释放的重要性。根据石油工程师协会的说法，黑色氢来自煤炭气化，而灰色氢来自化石燃料。绿色氢的一种形式是通过电解产生的，用绿色电力将水分子分解成氢和氧的过程，这种方法不会产生温室气体排放。

Gunasooriya说，通过电解生产氢的过程是昂贵的，大约每公斤5美元，而生产黑氢时每公斤1美元。高昂的成本来自于产生反应所需的催化剂。

Gunasooriya说：“我们所拥有的最好的电解水催化剂是氧化铱。”他将氧化铱描述为稳定的，而其他更丰富的催化剂，如铁或钴，在酸性电解下则不太稳定。“这些都不是好的催化剂，因为我们想要的是一种可以长时间工作的催化剂。”

如果铱是这项工作的最佳催化剂，那么减少所需铱的数量可以降低绿色氢的价格。

这项工作与美国能源部的“氢弹计划”（Hydrogen Shot）相一致，该计划是“能源地球计划”（Energy earthshot Initiative）的一部分，旨在推动清洁能源转型。根据美国能源部的说法，氢气射击将使可再生能源的氢气成本降低80%。

这项皇冠体育研究表明，如果科学家能够合成这些特定的短程氧化铱活性位点，那么他们实际上可以最大限度地减少设备中铱的用量，从而降低价格。