钼-大豆生成清洁能源氢气的新方法

【中国钼业新闻网】

近日，英国RSC Publishing出版了由美国布鲁克海文国家实验室化学系Wei-Fu Chen作为通讯作者的一篇文章，文章介绍了一种以原料丰富的钼金属为催化剂组成的低成本生成清洁能源氢气的新方法。

研究人员介绍，将液体水分解为氢气和氧气，氢气可以直接作为燃料使用。科学家们找到了一种材料丰富的可用作商业用途的催化剂。这种催化性能良好，是一种不包含贵金属催化的产氢催化剂。

目前，最有效的水解催化剂是金属铂，但是目前这个过程不具有成本效益。研究团队之前确认了使用廉价的钼金属与碳配对可以作为催化剂，同样使用碳可以使催化剂具有一定的耐腐蚀性，在酸性环境下进行质子交换膜水电解。但是科研人员没有尝试将这些方法结合在一起的效果。因此，科学家们着手确定廉价的碳与氮的来源，并测试将它们合并为一种钼盐。

研究人员测试了各种生物质资源，叶、茎、花、种子和豆科植物，特别是具有高蛋白质含量的生物质，因为构成蛋白质的氨基酸是丰富的氮源。高蛋白大豆被证明是最好的原料。为了制作催化剂，研究人员将大豆磨成粉末，并将其放入水中与钼酸铵粉末混合，然后对其进行干燥处理，并在惰性气体氩气存在的情况下加热样品。随后高温处理(渗碳)诱导钼与大豆中的碳和氮进行反应，生产出钼基金属碳化物与钼基金属氮化物。这个过程很简单，且经济环保。

单独成分的电化学测试表明，钼基金属碳化物可以有效地把水转化为氢气，但其在酸性溶液中不稳定，而钼基金属氮化物是耐腐蚀的，但其产氢效率不高。然而，这两种原料的纳米复合材料在高酸性溶液中经过500小时的测试，仍然具有活性且很稳定。研究人员将钼金属-大豆(MoSoy)催化剂的高活性归于钼基金属碳化物与钼基金属氮化物在复合材料中的协同效果。

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